Implosions of spherical and cone-in-shell targets in direct-drive inertial confinement fusion (ICF) are studied with proton radiography. Time-gated, 15 MeV proton images provide a unique and comprehensive picture of ICF implosions that cover all the implosion phases from acceleration, through coasting, deceleration to stagnation. A self-generated internal radial electric field that reserves the direction during the course of implosions is observed. It is initially directed inward (at ∼109 V m−1), eventually reverses direction (∼108 V m−1) and is probably the consequence of the electron pressure gradient. Monte Carlo simulations quantitatively confirm the observations of the electric field and its evolution. The observations are compared with self-emitted x-rays and hydrodynamic simulations.
直接駆動慣性核融合（ICF）における球状およびコーン・イン・シェル標的の爆縮を、陽子ラジオグラフィーを用いて研究した。時間ゲートされた15 MeV陽子画像は、加速段階から慣性段階、減速段階、停滞段階に至るまでの爆縮の全段階を網羅する、独自の包括的な像を提供する。爆縮の過程を通じて方向を保つ、自己生成された内部径方向電場が観測された。この電場は当初内側を向いており（約10⁹ V/m）、最終的に方向が逆転する（約10⁸ V/m）が、これはおそらく電子圧力勾配の結果である。モンテカルロシミュレーションは、電場とその時間発展の観測結果を定量的に裏付けるものである。観測結果は、自己発光X線および流体力学シミュレーションと比較された。