In recent years, several schemes for laser-driven fast ignition (FI) of inertial confinement fusion targets have been proposed. In all schemes, a key element is the conversion of the energy of a Petawatt laser pulse into a beam of strongly relativistic electrons and the transport of the latter into a dense plasma or a solid target. The electron beam may either drive ignition directly or be used to accelerate a proton beam which is in turn used to ignite. Both ignition scenarios involve a number of physical processes which are widely unexplored and challenging for theory and simulation. In this contribution, we present theoretical and numerical investigations of several fundamental issues of relevance to FI from the stage of electron generation and transport to that of proton energy deposition, including electron beam instabilities, electron transport in solid-density plasma, proton transport in the coronal plasma, and requirements for proton beam driven ignition.
近年、慣性核融合ターゲットのレーザー駆動高速点火(FI)のためのいくつかの方式が提案されている。すべての方式において、鍵となる要素は、ペタワットレーザーパルスのエネルギーを強相対論的電子のビームへ変換し、後者を高密度プラズマまたは固体ターゲット中へ輸送することである。電子ビームは、直接点火を駆動するか、あるいは点火に使用される陽子ビームを加速するために使用され得る。両方の点火シナリオは、理論とシミュレーションにとって広く未探求であり困難である多くの物理過程を含む。本寄稿では、我々は、電子生成および輸送の段階から陽子エネルギー堆積の段階まで、FIに関連するいくつかの基本的問題（電子ビーム不安定性、固体密度プラズマ中の電子輸送、コロナプラズマ中の陽子輸送、および陽子ビーム駆動点火のための要件を含む）についての理論的および数値的研究を提示する。