Thermonuclear fusion plasma by lasers coupling and implosion
Creators
- 1. Osaka Univ. (Japan). Inst. of Laser Engineering
Description
The current problems of the laser fusion research are to get fundamental understanding of 1) the coupling of laser-plasma due to various interactions and 2) the implosion process of pellet targets. To pursuit these objects, the high power laser systems of various wave lengths have been constructed. A glass laser system of 4 beams, 'Gekko IV' using a new phosphate glass, LHG-5 has been constructed. The output energy is l kJ in one nanosecond and 300 J in 100 picosecond. The focusable size of each beam is 50 μm in diameter. An E-beam controlled CO2 laser system, 'Lekko I' can deliver 500 J in nanosecond. The multiband multiline oscillator is tested to increase the energy extraction. Saturation energy of the laser increases about 60%. The PFN capacitor bank is successfully employed to the main pumping discharge with perfect loading. As for the laser-plasma coupling, the importance of resonance absorption, its relation to self generated magnetic fields and high energetic ion jet stream, self modulation of the density profile, and the influence of density scale length on the parametric instability related to the Brillouin backscattering are investigated. Using the lasers of 1 μm and 10 μm in wave length, we can clarify a scaling law of the interaction processes. A model of generation of fast ion jet stream is examined. The neutron yield in plasma focus is enhanced about two times by a strong absorption of the CO2 laser beam. As for the implosion experiment, various targets with multi-layers have been studied considering the energy flow of radiation. The enhanced transmission of light is found (Ausaka effect). The compression of deuterium filled microballoon is estimated up to 100. The neutron yield is about 105. (orig.)
Abstract (German)
Die gegenwaertigen Probleme der Laser-Fusionsforschung bestehen darin, ein grundlegendes Verstaendnis von 1) der Koppelung Laser-Plasma aufgrund verschiedener Wechselwirkungen und 2) dem Implosionsprozess der Pellet-Targets zu bekommen. Um diese Ziele zu verfolgen, wurden Hochleistungs-Lasersysteme verschiedener Wellenlaengen konstruiert. Es wurde ein vierstrahliges Glaslasersystem, Gekko IV, hergestellt, das ein neues Phosphatglas, LHG-5, verwendet. Die Ausgangsenergie betraegt 1 kJ in 1 Nanosekunde und 300 J in 100 Picosekunden. Die fokusierbare Groesse jedes Strahls betraegt 5 μm im Durchmesser. Ein E-Strahl-gesteuertes CO2-Lasersystem, 'Lekko I', kann 500 J in 1 Nanosekunde abgeben. Um die Energieausbeute zu erhoehen, wird der Multiband-Multilinien-Oszillator erprobt. Die Saettigungsenergie des Lasers steigt um etwa 60%. Die PFN-Kondensatorbatterie wird mit vollkommener Ladung erfolgreich fuer die Hauptpumpentladung eingestzt. Bei der Laser-Plasma-Koppelung werden die Bedeutung der Resonanz-Absorption, ihre Beziehung zu selbsterzeugten Magnetfeldern und hochenergetischen Ionen-Jetstroemer, die Selbstmodulation des Dichteprofils und der Einfluss des Schwaerzungsbereichs auf die mit der Brillouin-Rueckstreuung verbundene parametrische Instabilitaet untersucht. Bei Benutzung der 1 μm und der 10 μm Laser-Wellenlaengen koennen wir eine Gesetzmaessigkeit der Wecheselwirkungsprozesse feststellen. Ein Model fuer die Erzeugung eines Strahlstromes schneller Ionen wird ueberprueft. Die Neutronenausbeute im Plasmafokus wird durch eine starke Absorption des CO2-Laser-Strahls um etwa das Zweifache erhoeht. Was das Implosionsexperiment angeht, so wurden verschiedene vielschichtige Targets unter Beruecksichtigung des Strahlungsenergieflusses untersucht. Die gesteigerte Lichtuebertragung wird erklaert (Ausaka Effekt). Die Kompression des Deuteriumgefuellten Mikroballons wird bis zu 100 geschaetzt. Die Neutronenausbeute betraegt etwa 105. (orig.)Additional details
Publishing Information
- Imprint Pagination
- 15 p.
- Report number
- AED-Conf--76-506-018
Conference
- Title
- 6. international conference on plasma physics and controlled nuclear fusion research.
- Dates
- 6 Oct 1976.
- Place
- Berchtesgaden, Germany, F.R.
INIS
- Country of Publication
- Germany
- Country of Input or Organization
- Germany
- INIS RN
- 8304544
- Subject category
- S70: PLASMA PHYSICS AND FUSION TECHNOLOGY;
- Resource subtype / Literary indicator
- Conference, Non-conventional Literature
- Descriptors DEI
- COATINGS; COMPRESSION; COUPLING; DEUTERIUM TARGET; DIAGRAMS; LASER IMPLOSIONS; LASER RADIATION; LASER-PRODUCED PLASMA; LASER-RADIATION HEATING; MICROSPHERES; NEUTRON SPECTRA; PLASMA EXPANSION; PLASMA FOCUS; PLASMA INSTABILITY; POLYETHYLENES; RESONANCE ABSORPTION; SCATTERING; TARGETS; TRANSMISSION
- Descriptors DEC
- ABSORPTION; ELECTROMAGNETIC RADIATION; EXPANSION; HEATING; IMPLOSIONS; INSTABILITY; ORGANIC COMPOUNDS; ORGANIC POLYMERS; PLASMA; PLASMA HEATING; POLYMERS; POLYOLEFINS; RADIATIONS; SPECTRA
Optional Information
- Notes
- 21 figs.; 1 tab.; 8 refs. Available from the IAEA.
- Secondary number(s)
- IAEA-CN--35/F5.