The neutral gas shielding model for ablation of frozen hydrogenic pellets is extended to include the effects of (1) an initial Maxwellian distribution of incident electron energies; (2) a cold plasma shield outside the neutral shield and extended along the magnetic field; (3) energetic neutral beam ions and alpha particles; and (4) self-limiting electron ablation in the collisionless plasma limit. Including the full electron distribution increases ablation, but adding the cold ionized shield reduces ablation; the net effect is a modest reduction in pellet penetration compared with the monoenergetic electron neutral shielding model with no plasma shield. Unlike electrons, fast ions can enter the neutral shield directly without passing through the cold ionized shield because their gyro-orbits are typically larger than the diameter of the cold plasma tube. Fast alpha particles should not enhance the ablation rate unless their population exceeds that expected from local classical thermalization. Fast beam ions, however, may enhance ablation in the plasma periphery if their population is high enough. Self-limiting ablation in the collisionless limit leads to a temporary distortion of the original plasma electron Maxwellian distribution function through preferential depopulation of the higher energy electrons.
凍結水素同位体ペレットのアブレーションに対する中性ガス遮蔽モデルは、以下の効果を含むように拡張される。(1) 入射電子エネルギーの初期マクスウェル分布、(2) 中性遮蔽の外側にあり磁場に沿って延びる冷たいプラズマ遮蔽、(3) 高エネルギー中性ビームイオンとアルファ粒子、(4) 無衝突プラズマ極限における自己制限的電子アブレーション。完全な電子分布を含めるとアブレーションは増加するが、冷たい電離遮蔽を加えるとアブレーションは減少する。正味の効果は、プラズマ遮蔽のない単一エネルギー電子中性ガス遮蔽モデルと比較して、ペレットの侵入が適度に減少することである。電子とは異なり、高速イオンは、そのジャイロ軌道が通常冷たいプラズマ管の直径よりも大きいため、冷たい電離遮蔽を通過せずに直接中性遮蔽に入ることができる。高速アルファ粒子は、その存在量が局所的な古典的熱化から予想される値を超えない限り、アブレーション率を増強しないはずである。しかしながら、高速ビームイオンは、その存在量が十分に高い場合、プラズマ周辺部でのアブレーションを増強する可能性がある。無衝突極限における自己制限的アブレーションは、高エネルギー電子の優先的な減少を通じて、元のプラズマ電子マクスウェル分布関数の一時的な歪みを引き起こす。