The spherically convergent plasma fusion (SCPF) scheme is a robust approach to provide a high-brightness pulsed neutron source. The performance of the SCPF driven by the long-pulsed laser is investigated. The experiments, with the laser pulse duration in a range of 0.5 ns to 3 ns, were implemented on the ShenGuang-II Upgrade facility and a 100 kJ level laser facility. The intensity of the laser beam was about multiple 1014 W cm−2. The measured D–D reaction neutron yields were in a range of 7.3 × 108 to 1.01 × 1011, while the driven laser energies were in a range of 2.1 kJ to 100.5 kJ. The temporal self-emitted x-ray flux and image were measured. It showed that the plasma core could be maintained for a longer time in the long duration shots. The neutron reaction rate was measured on the 100 kJ level laser facility. The full width at half maximum reached about 1 ns in the shot with 2 ns duration laser. The scaling law of the measured yields with respect to the laser power and the pulse duration were presented. The neutron yield was able to be increased by increasing the power and extending the duration.
球面収束プラズマ核融合(SCPF)方式は、高輝度パルス中性子源を提供するための堅牢なアプローチである。長パルスレーザー駆動によるSCPFの性能を調査した。レーザーパルス持続時間が0.5 nsから3 nsの範囲での実験を、神光IIアップグレード施設および100 kJ級レーザー施設において実施した。レーザービーム強度は約10¹⁴ W cm⁻²であった。測定されたD-D反応中性子収量は7.3 × 10⁸から1.01 × 10¹¹の範囲であり、一方、駆動レーザーエネルギーは2.1 kJから100.5 kJの範囲であった。時間分解の自己発光X線フラックスおよび画像を測定した。その結果、長パルス照射においてプラズマコアをより長い時間維持できることが示された。100 kJ級レーザー施設において中性子反応率を測定した。半値全幅は、2 ns持続時間のレーザー照射において約1 nsに達した。測定された収量のレーザーパワーおよびパルス持続時間に対するスケーリング則を示した。パワーを増大し、持続時間を延長することにより、中性子収量を増加させることが可能であった。