We explore the averaged fusion reactivity of the reaction in tabletop laser experiments using a plasma expansion model. We investigate the energy distribution of proton beams accelerated by lasers as a function of electron temperature Te, characterizing the sheath field generated by fast electrons at the rear side of a laser-irradiated thin foil (pitcher target), and the dimensionless acceleration time , where ωpi is the ion plasma frequency. By combining these distributions with the fusion cross-section, we identify the optimal conditions that maximize the fusion reactivity, with at and . These findings suggest that an upper limit exists for the fusion reactivity achievable in laser-driven fusion experiments.
我々は、プラズマ膨張モデルを用いて、卓上レーザー実験における 反応の平均核融合反応率を調査する。レーザー照射された薄膜（ピッチャー標的）の裏面で高速電子によって生成されるシース場を特徴づける電子温度 Te の関数として、レーザーにより加速された陽子ビームのエネルギー分布を調べ、また無次元加速時間 （ここで ωpi はイオンプラズマ周波数である）を調べる。これらの分布を核融合断面積と組み合わせることにより、核融合反応率を最大化する最適条件を特定する。このとき、 は および において である。これらの発見は、レーザー駆動 核融合実験において達成可能な核融合反応率には上限が存在することを示唆している。