FusionPapers
図版検索トレンドwiki日本の研究
© 2026 FUSIONPAPERS
About法務情報
トップに戻る

10-Hz laser multi-beam steering and illumination for free-falling targets

Hideki Minato, Yuki Yoshimura, Yu Takagaki, Yoichiro Hironaka, Ryuji Mori, Kenichi Urabe, Keiichi Sueda, Kazuhiro Agatsuma, Masaki Ishii, Takuya Sugimoto2026年7月Nuclear FusionIF 3出版社

High-repetition-rate target injection and precise steering of multiple laser beams are essential for realizing laser-driven inertial fusion energy (IFE) reactors. EX-Fusion Inc. has established a facility to demonstrate these capabilities for the Fast Ignition scheme named the EX-Fusion Continuous Operation Laser Reactor (XF-COLR). Laser beam tracking and illumination of a free-falling stainless steel ball with a diameter of 1 mm were carried out at 10 Hz using multiple nanosecond and femtosecond lasers. The system with real-time correction of beam positions continuously operated for up to 12 h under ambient conditions and for 2.5–3 min under vacuum. Tracking performance, evaluated as standard deviations for 1500 shots under vacuum conditions, reached 121–139 m in the horizontal direction and 63–121 m in the vertical direction. The expected uncertainty at the engagement point propagated from the sensors was approximately 157 m. To the best of our knowledge, this is the first demonstration of dynamic tracking of an injected target using multiple laser beams steered by mirrors at 10 Hz, providing a reference for the development of future IFE reactors.

日本語訳

高繰り返しターゲット入射と複数レーザービームの精密なステアリングは、レーザー駆動慣性核融合エネルギー(IFE)炉を実現するために不可欠である。EX-Fusion Inc.は、ファストイグニッション方式向けにこれらの能力を実証するための施設、EX-Fusion Continuous Operation Laser Reactor (XF-COLR)を設立した。直径1 mmの自由落下するステンレス鋼球のレーザービーム追跡と照射は、複数のナノ秒およびフェムト秒レーザーを用いて10 Hzで実施された。ビーム位置のリアルタイム補正を備えたシステムは、大気条件下で最大12 h、真空中で2.5–3 min連続運転した。真空条件下での1500ショットの標準偏差として評価された追跡性能は、水平方向で121–139 m、垂直方向で63–121 mに達した。センサーから伝播した照射点における予想不確かさは約157 mであった。我々の知る限り、これは、ミラーによってステアリングされた複数のレーザービームを用いた入射ターゲットの動的追跡を10 Hzで実証した初めての例であり、将来のIFE炉開発のための参照点を提供するものである。

AIによる論文要約

10Hzレーザーマルチビームのステアリングと自由落下ターゲットへの照射
JAレーザー核融合、慣性核融合エネルギー、レーザー制御・追尾技術に関心のある研究者や技術者。実際の10Hzターゲット追跡実証例として、IFE炉設計やレーザーシステム開発に参考になります。#核融合エネルギー #レーザー核融合 #慣性核融合 #レーザー追尾 #EX-Fusion
LLM向け: {"Title": "10-Hz laser multi-beam steering and illumination for free-falling tar…

この研究は、将来のレーザー核融合炉(IFE)に必要な技術として、高速に連続注入されるターゲット(直径1mmのステンレス球)を、10Hzの繰り返しで複数のレーザービームが追跡・照射することを実証しました。EX-Fusion社の施設「XF-COLR」を用いて、ナノ秒およびフェムト秒レーザーをリアルタイム補正し、大気中で最大12時間、真空中で2.5〜3分の連続運転に成功。真空下での追跡精度は水平121〜139μm、垂直63〜121μm(標準偏差)で、センサー由来の不確かさは約157μmと推定されました。複数レーザーによる10Hzの動的追跡は世界初で、将来のIFE炉開発への重要な一歩です。

関連論文

Horizontal homing laser for high repetitive inertial fusion

2024Nuclear Fusion

Inertial confinement fusion experiments with OMEGA-A 30-kJ, 60-beam UV laser

1999Fusion Engineering and Design

Optimization of laser–target coupling efficiency for direct drive laser fusion

2005Nuclear Fusion

Laser physics studies with Phebus as part of the megajoule laser project

1999Fusion Engineering and Design

Copper vapor laser application for surface monitoring of divertor and first wall in ITER

2002Fusion Engineering and Design

Laser-driven acceleration of ion beams for high-gain inertial confinement fusion

2021Nuclear Fusion

Overview of inertial fusion and high-intensity laser plasma research in Europe

2004Nuclear Fusion

How much laser power can propagate through fusion plasma?

2006Plasma Physics and Controlled Fusion

Optimization of beam configuration in laser fusion based on the laser beam pattern

2013Physics of Plasmas

The US inertial confinement fusion (ICF) ignition programme and the inertial fusion energy (IFE) programme

2003Plasma Physics and Controlled Fusion