AbstractA conceptual scheme is presented which combines self-consistently a hohlraum target design at the input energy Edr = 10 MJ with a scheme for a charge-symmetric heavy ion driver capable of producing the pulse power profile and the focal spot size required for target ignition and high energy gain. The physical issues underlying the key aspects of the target performance are put together into a coherent theoretical scheme which allows the target parameters to be rescaled to other values of Edr. Special attention is paid to the method of pulse shaping in the final stages of beam compression by taking advantage of four different platinum isotopes employed in the driver scheme. It is found that a heavy ion fusion facility designed along the same lines for a considerably lower input energy Edr ≈ 2 MJ would require a power pulse of 2.5–3 ns, which appears to be prohibitively short for present accelerator technology.
重イオン核融合に関する理論的枠組みを提示する。これは、入力エネルギーEdr = 10 MJにおけるホールラムターゲット設計と、ターゲット点火および高エネルギー利得に必要なパルスパワープロファイルと焦点スポットサイズを生成可能な電荷対称重イオンドライバー方式を、自己無撞着に組み合わせたものである。ターゲット性能の主要な側面の背後にある物理的課題を統合した理論的枠組みを構築し、これによりターゲットパラメータを他のEdr値へ再スケーリングすることを可能にする。特に、ドライバー方式において4種類の異なる白金同位体を利用することによる、ビーム圧縮の最終段階におけるパルス整形手法に注目する。同じ設計方針に従って、大幅に低い入力エネルギーEdr ≈ 2 MJの重イオン核融合施設を想定した場合、2.5〜3 nsのパワーパルスが必要となることが判明した。これは、現在の加速器技術にとっては実現困難なほど短いパルスであると思われる。