مطالعه نقش لایه کَندگی دوتایی کربن‌چگالی‌بالا - پلی استایرن در اشتعال هدف‌های گداخت لختی

لایه کَندگی کربن‌ چگالی‌ بالا یکی از گزینه‌ های امیدبخش در افروزش گرماهسته ‌ای در هدف ‌های گداخت محصورشدگی لختی است. به منظور کاهش ناپایداری‌ های هیدرودینامیکی و هم‌ چنین حفظ سوخت از پدیده پیش‌ گرمایش، از طراحی لایه کَندگی دوتایی با لایه بیرونی کربن ‌چگالی ‌بالا که اخیراً توسط محققین مورد توجه قرار گرفته است، استفاده شده است. از این‌ رو در این پژوهش، بهینه‌ سازی لایه کَندگی دوتایی یک هدف کروی دلخواه با تک لایه کَندگی پلی‌ استایرن را با استفاده از کد هیدرودینامیکی multi-ife مورد بررسی قرار دادیم. این هدف، تحت تابش باریکه‌ های متقارن لیزر با طول پالس  ns22.7، طول موج  µm0.25 و انرژی کل mj 1.7 قرار گرفت. محاسبات ما نشان می‌ دهد که ضخامت بهینه کربن ‌چگالی‌ بالا حدود mm 5.6است. استفاده از لایه کَندگی دوتایی سبب می‌ شود که انرژی لیزر جذب شده در سطح هدف حدود % 8 افزایش یابد. افزایش انرژی جذب شده منجر به افزایش حدود % 5 توان آلفای تولیدی شده و در نتیجه کسر مصرف سوخت حدود % 1.5افزایش می‌ یابد. در نهایت بهره سوخت حدود % 12 افزایش یافت.

study of thedouble-layerr high-density carbon-polystyrene ablator in the ignition of inertial fusion targets

high-density carbon ablator is one of the promising candidates for thermonuclear ignition in inertial confinement fusion. a double-layer polystyrene-high dense carbon ablator has been used to reduce the hydrodynamic instabilities as well as protect the fuel from the preheating phenomenon. therefore, in this study, we investigated the optimization of a typical double ablator spherical target with an initial polystyrene ablator layer with a thickness of 37 µm by using multi-ife hydrodynamic code. this target was irradiated with symmetrical laser beams with 22.7 ns pulse duration, 0.25 µm wavelength, and 1.7 mj total pulse energy. our calculations show that the optimal thickness of the high-density carbon is about 5.6m. using a diamond ablator increases the absorbed laser energy at the target surface by approximately 8%. increasing the absorbed energy leads to an increase of about 5% in the alpha power deposition, and as a result, the fuel burn fraction increases by about 1.5%. eventually, fuel acquire increases by approximately 12%.