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Validation of implosion modeling through direct-drive shock timing experiments at the National Ignition Facility

内爆 国家点火设施 惯性约束聚变 空腔 点火系统 休克(循环) 物理 激光器 光学 热核聚变 冲击波 机械 等离子体 核工程 计算物理学 核物理学 医学 内科学 工程类 热力学
作者
A. Srinivasan,T. R. Boehly,M. C. Marshall,Danae Polsin,P. B. Radha,M. J. Rosenberg,A. Shvydky,D. Cao,V. N. Goncharov,S. X. Hu,J. A. Marozas,S. C. Miller,S. P. Regan,P. M. Celliers,D. E. Fratanduono,M. Hohenberger
出处
期刊:Physical review [American Physical Society]
卷期号:109 (4)
标识
DOI:10.1103/physreve.109.045209
摘要

Precise modeling of shocks in inertial confinement fusion implosions is critical for obtaining the desired compression in experiments. Shock velocities and postshock conditions are determined by laser-energy deposition, heat conduction, and equations of state. This paper describes experiments at the National Ignition Facility (NIF) [E. M. Campbell and W. J. Hogan, Plasma Phys. Control. Fusion 41, B39 (1999)] where multiple shocks are launched into a cone-in-shell target made of polystyrene, using laser-pulse shapes with two or three pickets and varying on-target intensities. Shocks are diagnosed using the velocity interferometric system for any reflector (VISAR) diagnostic [P. M. Celliers et al., Rev. Sci. Instrum. 75, 4916 (2004)]. Simulated and inferred shock velocities agree well for the range of intensities studied in this work. These directly-driven shock-timing experiments on the NIF provide a good measure of early-time laser-energy coupling. The validated models add to the credibility of direct-drive-ignition designs at the megajoule scale.
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