Double shell capsule can provide a potential low-convergence to fusion ignition at relatively low temperature (∼3 keV). One of the main sources of degrading double shell implosion performance is the low-mode asymmetries. Recently, the experiments on the evolution of low-mode asymmetries introduced by x-ray P2 drive asymmetry during double shell implosions were carried out on the SG facility, where the outer shell and inner shell shapes were measured through the backlit radiography, and the fuel shape near stagnation was measured by core x-ray self-emission imaging. The time-dependent x-ray flux symmetry was controlled by varying the inner cone fraction, defined as the ratio of the inner cone power to the total laser power, while keeping the drive temperature histories same across experiments. Both the hohlraum radiation and the capsule implosions were analyzed using a two-dimensional radiation-hydrodynamics code. Comparing the experimental radiographs and self-emission images to the simulations, it is found that the simulated outer shell, inner shell and hot spot shapes are in qualitative agreement with experiments, especially, the symmetry swings of the hot spot shape near stagnation are observed from both experimental and simulation results. Further, the effect of x-ray drive asymmetries on double shell implosion performance is preliminarily investigated using numerical simulations. We find that the azimuthal variations in radial velocity caused by drive asymmetries can generate azimuthal mass flow of the inner shell, thus kinetic energy of the inner shell would be not converted into fuel internal energy with high efficiency, and the mass-averaged ion temperature of the fuel at stagnation would be reduced.
ダブルシェルカプセルは、比較的低い温度(∼3 keV)で核融合点火への潜在的な低収縮比を提供できる。ダブルシェル爆縮性能を低下させる主な要因の一つは、低モード非対称性である。最近、SG施設において、X線P2ドライブ非対称性によって導入される低モード非対称性の進化に関する実験が行われた。そこでは、外殻と内殻の形状はバックライトX線撮影によって測定され、スタグネーション近傍における燃料形状はコアX線自己発光イメージングによって測定された。時間依存X線フラックス対称性は、実験間でドライブ温度履歴を同じに保ったまま、インナーコーン割合(全レーザーパワーに対するインナーコーンパワーの比として定義される)を変えることによって制御された。ホールラウム放射とカプセル爆縮の両方が、二次元放射流体力学コードを用いて解析された。実験的な放射線画像および自己発光画像をシミュレーションと比較すると、シミュレーションされた外殻、内殻、およびホットスポット形状は実験と定性的に一致していることが見出された。特に、スタグネーション近傍でのホットスポット形状の対称性のスイングが、実験結果とシミュレーション結果の両方で観測された。さらに、X線ドライブ非対称性がダブルシェル爆縮性能に及ぼす影響が、数値シミュレーションを用いて予備的に調査された。その結果、ドライブ非対称性によって引き起こされる動径速度の方位角方向の変動が、内殻の方位角方向の質量流を生成し得ることが見出された。したがって、内殻の運動エネルギーは燃料の内部エネルギーへ高効率には変換されず、スタグネーション時における燃料の質量平均イオン温度は低下するであろう。