AbstractOne of the alternative scenarios for a heavy ion driver for inertial confinement fusion is final transport as a self-magnetic pinch. A beam is stripped by passing it through a thin foil (or gas) which also supplies neutralizing electrons. The beam is then centered in a long conducting pipe which may be surrounded by a solenoid to help the confinement of neutralizing electrons. Additional electrons are supplied by ionization of a low pressure gas in the pipe. Immediately before the stripping foil a mini final focusing system would be applied, which makes the envelope waist of a few millimetre radius at the foil. In this scheme, the usual chromatic aberration constraint on the heavy ion fusion driver can be relaxed by at least an order of magnitude, which gives substantial relief on the longitudinal beam dynamics issues. A simulation study has been performed using an (r, z) particle-in-cell code for all six electromagnetic field components and the three components of particle velocity.
重イオン駆動による慣性核融合のための代替シナリオの一つは、自己磁場ピンチとしての最終輸送である。ビームは、中和電子も供給する薄膜(またはガス)を通過させることによりストリッピングされる。その後、ビームは長い導電性パイプ内に中心化され、その周囲には中和電子の閉じ込めを助けるためにソレノイドが配置される場合がある。追加の電子は、パイプ内の低圧ガスの電離によって供給される。ストリッピングフォイルの直前に、ミニ最終収束システムが適用され、フォイル上で数ミリメートル半径のエンベロープウエストを形成する。この方式では、重イオン核融合駆動装置における通常の色収差の制約を少なくとも一桁緩和することができ、縦方向ビームダイナミクスの問題に対して大幅な軽減をもたらす。6つの電磁場成分すべてと3つの粒子速度成分について、(r, z)粒子インセルコードを用いたシミュレーション研究が実施された。