In the fast ignition (FI) scheme of inertial confinement fusion, the igniter pulse falls on a precompressed overdense target and hence is unable to penetrate it. Thus, for the task of hot spot generation one has to rely on energetic electrons which are produced by the laser pulse at the critical surface. These electrons subsequently move towards the target core and deposit their energy in a sufficiently localized region. It is thus clear that the production of hot electrons by the incident sub-picosecond laser pulse at the critical surface and their subsequent transport in the overdense plasma region are the two main physics issues which are of relevance to the FI scheme. An experimental study and theoretical analysis which may be of relevance to these two issues are presented here. The study shows that the production of energetic electrons occurs through the wave breaking of plasma waves excited at the critical surface by the incident laser beam. Further, the propagation of hot electrons through the overdense region is influenced by electrostatically induced and/or by turbulence induced anomalous resistivity.
高速点火(FI)方式の慣性核融合において、点火パルスは予圧縮された高密度ターゲットに入射するため、これを透過することができない。したがって、ホットスポット生成の課題に対しては、レーザーパルスが臨界表面で生成する高エネルギー電子に依存しなければならない。これらの電子はその後ターゲット中心部に向かって移動し、十分に局在化した領域にエネルギーを堆積する。このことから、入射するサブピコ秒レーザーパルスによる臨界表面でのホット電子の生成と、その後の高密度プラズマ領域における輸送が、FI方式に関連する二つの主要な物理的課題であることは明らかである。ここでは、これらの二つの課題に関連し得る実験的研究と理論的解析を示す。この研究は、高エネルギー電子の生成が、入射レーザービームによって臨界表面で励起されたプラズマ波の波の崩壊を通じて起こることを示している。さらに、高密度領域を通るホット電子の伝播は、静電的に誘起される、および/または乱流によって誘起される異常抵抗率によって影響を受ける。