In the electron-driven fast-ignition (FI) approach to inertial confinement fusion, petawatt laser pulses are required to generate MeV electrons that deposit several tens of kilojoules in the compressed core of an imploded DT shell. We review recent progress in the understanding of intense laser–plasma interactions (LPI) relevant to FI. Increases in computational and modelling capabilities, as well as algorithmic developments have led to enhancement in our ability to perform multi-dimensional particle-in-cell simulations of LPI at relevant scales. We discuss the physics of the interaction in terms of laser absorption fraction, the laser-generated electron spectra, divergence, and their temporal evolution. Scaling with irradiation conditions such as laser intensity are considered, as well as the dependence on plasma parameters. Different numerical modelling approaches and configurations are addressed, providing an overview of the modelling capabilities and limitations. In addition, we discuss the comparison of simulation results with experimental observables. In particular, we address the question of surrogacy of today's experiments for the full-scale FI problem.
慣性核融合への電子駆動高速点火（FI）アプローチでは、ペタワットレーザーパルスが、爆縮されたDTシェルの圧縮コアに数十キロジュールを堆積するMeV電子を生成するために必要とされる。我々は、FIに関連する高強度レーザー・プラズマ相互作用（LPI）の理解における最近の進歩をレビューする。計算・モデリング能力の向上、およびアルゴリズムの開発は、関連するスケールでのLPIの多次元粒子インセルシミュレーションを実行する我々の能力を強化した。我々は、レーザー吸収率、レーザー生成電子スペクトル、発散、およびそれらの時間発展の観点から、この相互作用の物理を議論する。レーザー強度などの照射条件によるスケーリング、およびプラズマパラメータへの依存性が考察される。異なる数値モデリング手法と構成が扱われ、モデリングの能力と限界の概要が提供される。さらに、我々はシミュレーション結果と実験的観測量との比較について議論する。特に、我々はフルスケールFI問題に対する今日の実験の代理性の問題を取り上げる。