مطالعه دینامیک افروزش و اشتعال هدف گداخت لختی با لایه کَندگی الماس با استفاده از کد هیدرودینامیکی multi-ife

افروزش مرکزی یکی از ایده‌ های اصلی گداخت محصورشدگی لختی است و در آن هدف تحت تابش متقارن و یکنواخت باریکه‌ های لیزری قرار می‌ گیرد. مطالعه طراحی لایه‌ های هدف، با استفاده از کدهای هیدرودینامیکی، در بهبود عملکرد هدف و بهره سوخت از اهمیت زیادی برخوردار است. از این ‌رو در پژوهش حاضر، بهینه ‌سازی یک هدف کروی دلخواه با لایه کَندگی پلی‌ استیرن با استفاده از کد هیدرودینامیکی multi-ife مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به خواص فیزیکی قابل‌ توجه الماس، از آن برای بهینه‌ سازی لایه کَندگی استفاده شده است. این هدف تحت تابش باریکه‌ های متقارن لیزر با انرژی کل mj 1/7 و بیشینه توان حدودی tw 600 قرار گرفت. محاسبات نشان داد که ضخامت بهینه الماس حدود mm 18 است. استفاده از لایه کَندگی الماس سبب می‌ شود که انرژی لیزر جذب شده در سطح هدف حدود 16 % افزایش یابد. افزایش انرژی جذب شده منجر به افزایش حدود 4 % بیشینه دمای یون‌ ها شده و در نتیجه کسر مصرف سوخت حدود 1 % افزایش می ‌یابد. در نهایت بهره سوخت افزایش حدود 9 % را نشان داد.

study of ignition and burn dynamics of inertial fusion target with diamond ablator using multi-ife hydrodynamic code

central ignition is one of the main ideas of inertial confinement fusion in which the target is irradiated symmetrically and uniformly by laser beams. the study of target layer design using hydrodynamic codes is very important in improving target performance and fuel gain. therefore, in the present study, we investigated the optimization of a typical spherical target with a polystyrene ablator by using multi-ife hydrodynamic code. considering the remarkable physical properties of diamond, it has been used to optimize the ablator layer. this target was irradiated with symmetrical laser beams with 1.7 mj total pulse energy and peak power of about 600 tw. the results show that the optimal thickness of the diamond is about 18 mm. a diamond ablator increases the absorbed laser energy at the target surface by about 16%. increasing the absorbed energy leads to an increase of about 4% in the maximum temperature of the ions, and as a result, the fuel burn fraction increases by about 1%. eventually, fuel gain increases by about 9%.