Significant theoretical and experimental progress continues to be made at the University of Rochester's Laboratory for Laser Energetics (LLE), charting the path to direct-drive inertial confinement fusion (ICF) ignition. Direct drive offers the potential for higher-gain implosions than x-ray drive and is a leading candidate for an inertial fusion energy power plant. LLE's direct-drive ICF ignition target designs for the National Ignition Facility (NIF) are based on hot-spot ignition. A cryogenic target with a spherical DT-ice layer, within or without a foam matrix, enclosed by a thin plastic shell, will be directly irradiated with ∼1.5 MJ of laser energy. Cryogenic and plastic/foam (surrogate-cryogenic) targets that are hydrodynamically scaled from these ignition target designs are imploded on the 60-beam, 30 kJ, UV OMEGA laser system to validate the key target physics issues, including energy coupling, hydrodynamic instabilities and implosion symmetry. Prospects for direct-drive ignition on the NIF are extremely favourable, even while it is in its x-ray-drive irradiation configuration, with the development of the polar-direct-drive concept. A high-energy petawatt capability is being constructed at LLE next to the existing 60-beam OMEGA compression facility. This OMEGA EP (extended performance) laser will add two short-pulse, 2.6 kJ beams to the OMEGA laser system to backlight direct-drive ICF implosions and study fast-ignition physics with focused intensities up to 6 × 1020 W cm−2.
ロチェスター大学レーザーエネルギー研究所(LLE)では、直接駆動慣性核融合(ICF)点火への道筋を描く、重要な理論的・実験的進展が引き続き達成されている。直接駆動は、X線駆動よりも高い利得の爆縮を実現する可能性を有し、慣性核融合エネルギーパワープラントの有力な候補方式である。LLEの国立点火施設(NIF)向け直接駆動ICF点火ターゲット設計は、ホットスポット点火に基づいている。球状DT氷層を有する低温ターゲット(フォームマトリックスを伴う場合と伴わない場合がある)を薄いプラスチックシェルで封入し、約1.5 MJのレーザーエネルギーで直接照射する。これらの点火ターゲット設計から流体力学的にスケーリングされた低温ターゲットおよびプラスチック/フォーム(代替低温)ターゲットは、60ビーム、30 kJ、UV OMEGAレーザーシステムにおいて爆縮実験が行われ、エネルギー結合、流体力学的不安定性、爆縮対称性などの主要なターゲット物理の課題が検証されている。NIFにおける直接駆動点火の見通しは、X線駆動照射構成にある間でも、極めて有望であり、偏極直接駆動(polar-direct-drive)の概念の開発によってさらに強化されている。LLEでは、既存の60ビームOMEGA圧縮施設に隣接して、高エネルギーペタワット装置の建設が進められている。このOMEGA EP(extended performance)レーザーは、2本の短パルス、2.6 kJビームをOMEGAレーザーシステムに追加し、直接駆動ICF爆縮のバックライト照明と、6 × 10²⁰ W cm⁻²までの集光強度による高速点火物理の研究を可能にする。