تاثیر مشخصه‌های الکترونی بر ترابرد بهینه درون پیش‌پلاسمای چگال در مدل افروزش سریعشوکی

در این پژوهش، تاثیر انرژی اولیه الکترون با گستره 1 تا mev 10، تابع توزیع آن و دمای پیش پلاسمای زمینه kev 10-0.5=te بر ترابرد بهینه درون سوخت پیش فشرده با چگالی 3^-g.cm 828-292 = ρcدر مدل افروزش سریع شوکی به صورت نیمه تحلیلی مطالعه شده است. نتایج نشان داد برای te ≥ 5 kev، لگاریتم کولنی برخورد ذرات باردار به دما وابستگی ضعیفی دارد و به نظر می رسد توان توقف پلاسما تقریباً مستقل از دمای زمینه است. بنابراین دمای پیش پلاسما عامل تاثیرگذاری بر افزایش نفوذ الکترون ها به درون سوخت نیست و با افزایش انرژی الکترون ها و کاهش چگالی، نفوذ الکترون به درون سوخت افزایش می یابد؛ به طوری که شرایط مناسب را می توان در محدوده انرژی از مرتبه mev 4.5 و چگالی 3^-g.cm 300 ≈ cρ در نظر گرفت. بررسی تاثیر طول موج افروزنده سریع و تابع توزیع الکترون ها بر بهبود انتقال انرژی نشان داد که تابع توزیع انرژی تقریباً مستقل از دمای زمینه است و با در نظر گرفتن طیف دو دمایی برای الکترون ها و طول موج افروزنده سریع از مرتبه µm ≈0.35 λif، نهشت انرژی الکترون ها با آهنگ یکنواخت تری درون پلاسما انجام می شود. نتایج نیمه تحلیلی با شبیه سازی مونت کارلو مورد راستی آزمایی قرار گرفته و سازگاری خوبی را با آن نشان می دهد

The effect of electron characteristics on the optimum transport into the dense preplasma for fastshock ignition concept

In this paper, the effect of the initial electron energy with E0=110 MeV, its distribution function and preplasma background temperature T=0.510 keV on the optimum transport into the dense fuel with the density ρc=292828 g.cm3 have been investigated analytically for fastshock ignition concept. The analytical results showed that for Te ≥ 5 keV, the Coulomb logarithm of the charged particle is weakly dependent on the preplasma temperature, and it seems that the plasma stopping power is approximately independent of background temperature. Therefore, it could be concluded that preplasma temperature is not a key parameter for the electron penetration improvement, and the electron penetration can be optimized by a decrement of fuel density and increment of electron incident energy; in a way that the optimal condition obtained about E0≈4.5 MeV for electron incident energy and ρc=300 g.cm3 for preplasma density. Furthermore, investigating the impact of the fast ignitor wavelength and electron energy distribution function showed that the electron distribution function is almost independent of the background temperature and by considering quasi twotemperature distribution function for electron and fast ignitor wavelength λif ≈ 0.35 µm, the optimized penetration may be obtained. The analytical results showed an acceptable agreement with those of Monte Carlo simulations.