بررسی پارامترهای بهینه افروزش ضربه ای با باریکه یون سنگین

افروزش ضربه ای ایده ای نوین برای همجوشی محصورشدگی لختی راه اندازی مستقیم می باشد که مراحل تراکم و تشکیل لکه داغ آن بصورت جداگانه صورت می گیرند. ابتدا هدف در سرعت پائین متراکم شده، سپس موجی همگرا درزمان ایستائی فرستاده می شود که به تشکیل لکه داغ کمک کرده و منجر به افروزش لکه داغ می گردد. این افروزش علاوه بر اینکه منجر به افروزش سوخت در انرژی لیزر کل پائین تر می شود، نیاز به پالس های لیزری پرشدت نیز ندارد. بدلیل نهشت انرژی موضعی تر یونها نسبت به پالس های لیزر و در پی آن افزایش آهنگ برهمکنش ذرات در محیط چگال، در این مقاله ما شرایط افروزش ضربه ای را با در نظر گرفتن راه انداز یون سنگین دنبال می کنیم. همچنین، با استفاده از کد شبیه سازی deira-4 پارامترهای بهینه افروزش ضربه ای را تعیین می کنیم. نتایج شبیه سازی ما نشان می دهد که در هدف بهینه شده، نسبت به شرایط افروزش مرکزی مرسوم، بهره هدف حدود 16/5 % افزایش و انرژی ورودی کل حدود 10 % کاهش می یابد.

Investigation of Shock Ignition Optimum Parameters by Heavy Ion Beam

Shock ignition is regarded as a new scheme to direct-drive inertial confinement fusion where the stages of compression and hot spot formation are partly separated. The target is first compressed at a low velocity, then converging shock is launched on the target at stagnation time, which contributes to hot spot formation and ignites hot spot. This ignition scheme not only can ignite the fuel at the low energy laser, but also doesn’t require any ultra-intense laser pulses. Since the ions energy deposition is more local than that of laser pulses and consequently the particles reaction rate increase in dense medium, in this paper, we investigate the shock ignition performance by considering a heavy ion beam driver. Also, using DEIRA-4 simulation code, we have estimated the shock ignition optimum parameters. Our simulation results show that in optimized target, the target gain increases by about 16.5% and the total input energy decreases by about 10% compared with conventional central ignition.