Hotspot parameter scaling with velocity and yield for high-adiabat layered implosions at the National Ignition Facility

被引：30

作者：

Baker, K. L. ^{[1
]}

Thomas, C. A. ^{[2
]}

Casey, D. T. ^{[1
]}

Hohenberger, M. ^{[1
]}

Khan, S. ^{[1
]}

Spears, B. K. ^{[1
]}

Landen, O. L. ^{[1
]}

Nora, R. ^{[1
]}

Woods, D. T. ^{[1
]}

Milovich, J. L. ^{[1
]}

Berger, R. L. ^{[1
]}

Strozzi, D. ^{[1
]}

Weber, C. ^{[1
]}

Clark, D. ^{[1
]}

Hurricane, O. A. ^{[1
]}

Callahan, D. A. ^{[1
]}

Kritcher, A. L. ^{[1
]}

Bachmann, B. ^{[1
]}

Benedetti, L. R. ^{[1
]}

Bionta, R. ^{[1
]}

Celliers, P. M. ^{[1
]}

Fittinghoff, D. ^{[1
]}

Goyon, C. ^{[1
]}

Hatarik, R. ^{[1
]}

Izumi, N. ^{[1
]}

Johnson, M. Gatu ^{[3
]}

Kyrala, G. ^{[4
]}

Ma, T. ^{[1
]}

Meaney, K. ^{[4
]}

Millot, M. ^{[1
]}

Nagel, S. R. ^{[1
]}

Patel, P. K. ^{[1
]}

Turnbull, D. ^{[2
]}

Volegov, P. L. ^{[4
]}

Yeamans, C. ^{[1
]}

Wilde, C. ^{[4
]}

机构：

[1] Lawrence Livermore Natl Lab, Livermore, CA 94550 USA

[2] Univ Rochester, Lab Laser Energet, Rochester, NY 14623 USA

[3] MIT, 77 Massachusetts Ave, Cambridge, MA 02139 USA

[4] Los Alamos Natl Lab, Los Alamos, NM 87545 USA

来源：

PHYSICAL REVIEW E | 2020年 / 102卷 / 02期

关键词：

FUSION;

D O I：

10.1103/PhysRevE.102.023210

中图分类号：

O35 [流体力学]; O53 [等离子体物理学];

学科分类号：

070204 ; 080103 ; 080704 ;

摘要：

This paper presents a study on hotspot parameters in indirect-drive, inertially confined fusion implosions as they proceed through the self-heating regime. The implosions with increasing nuclear yield reach the burning-plasma regime, hotspot ignition, and finally propagating burn and ignition. These implosions span a wide range of alpha heating from a yield amplification of 1.7-2.5. We show that the hotspot parameters are explicitly dependent on both yield and velocity and that by fitting to both of these quantities the hotspot parameters can be fit with a single power law in velocity. The yield scaling also enables the hotspot parameters extrapolation to higher yields. This is important as various degradation mechanisms can occur on a given implosion at fixed implosion velocity which can have a large impact on both yield and the hotspot parameters. The yield scaling also enables the experimental dependence of the hotspot parameters on yield amplification to be determined. The implosions reported have resulted in the highest yield (1.73 x 10(16) +/- 2.6%), yield amplification, pressure, and implosion velocity yet reported at the National Ignition Facility.

引用

页数：9

共 44 条

[1] Reduced instability growth with high-adiabat high-foot implosions at the National Ignition Facility
Casey, D. T.
Smalyuk, V. A.
Raman, K. S.
Peterson, J. L.
Hopkins, L. Berzak
Callahan, D. A.
Clark, D. S.
Dewald, E. L.
Dittrich, T. R.
Haan, S. W.
Hinkel, D. E.
Hoover, D.
Hurricane, O. A.
Kroll, J. J.
Landen, O. L.
Moore, A. S.
Nikroo, A.
Park, H.-S.
Remington, B. A.
Robey, H. F.
Rygg, J. R.
Salmonson, J. D.
Tommasini, R.
Widmann, K.
PHYSICAL REVIEW E, 2014, 90 (01):
[2] Design of a High-Foot High-Adiabat ICF Capsule for the National Ignition Facility
Dittrich, T. R.
Hurricane, O. A.
Callahan, D. A.
Dewald, E. L.
Doeppner, T.
Hinkel, D. E.
Hopkins, L. F. Berzak
Le Pape, S.
Ma, T.
Milovich, J. L.
Moreno, J. C.
Patel, P. K.
Park, H-S
Remington, B. A.
Salmonson, J. D.
Kline, J. L.
PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2014, 112 (05)
[3] High-Adiabat High-Foot Inertial Confinement Fusion Implosion Experiments on the National Ignition Facility
Park, H-S
Hurricane, O. A.
Callahan, D. A.
Casey, D. T.
Dewald, E. L.
Dittrich, T. R.
Doeppner, T.
Hinkel, D. E.
Hopkins, L. F. Berzak
Le Pape, S.
Ma, T.
Patel, P. K.
Remington, B. A.
Robey, H. F.
Salmonson, J. D.
Kline, J. L.
PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2014, 112 (05)
[4] High-Performance Indirect-Drive Cryogenic Implosions at High Adiabat on the National Ignition Facility
Baker, K. L.
Thomas, C. A.
Casey, D. T.
Khan, S.
Spears, B. K.
Nora, R.
Woods, T.
Milovich, J. L.
Berger, R. L.
Strozzi, D.
Clark, D.
Hohenberger, M.
Hurricane, O. A.
Callahan, D. A.
Landen, O. L.
Bachmann, B.
Benedetti, R.
Bionta, R.
Celliers, P. M.
Fittinghoff, D.
Goyon, C.
Grim, G.
Hatarik, R.
Izumi, N.
Johnson, M. Gatu
Kyrala, G.
Ma, T.
Millot, M.
Nagel, S. R.
Pak, A.
Patel, P. K.
Turnbull, D.
Volegov, P. L.
Yeamans, C.
PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2018, 121 (13)
[5] Higher velocity, high-foot implosions on the National Ignition Facility laser
Callahan, D. A.
Hurricane, O. A.
Hinkel, D. E.
Doeppner, T.
Ma, T.
Park, H. -S.
Garcia, M. A. Barrios
Hopkins, L. F. Berzak
Casey, D. T.
Cerjan, C. J.
Dewald, E. L.
Dittrich, T. R.
Edwards, M. J.
Haan, S. W.
Hamza, A. V.
Kline, J. L.
Knauer, J. P.
Kritcher, A. L.
Landen, O. L.
LePape, S.
MacPhee, A. G.
Milovich, J. L.
Nikroo, A.
Pak, A. E.
Patel, P. K.
Rygg, J. R.
Ralph, J. E.
Salmonson, J. D.
Spears, B. K.
Springer, P. T.
Tommasini, R.
Benedetti, L. R.
Bionta, R. M.
Bond, E. J.
Bradley, D. K.
Caggiano, J. A.
Field, J. E.
Fittinghoff, D. N.
Frenje, J.
Johnson, M. Gatu
Grim, G. P.
Hatarik, R.
Merrill, F. E.
Nagel, S. R.
Izumi, N.
Khan, S. F.
Town, R. P. J.
Sayre, D. B.
Volegov, P.
Wilde, C. H.
PHYSICS OF PLASMAS, 2015, 22 (05)
[6] Performance of indirectly driven capsule implosions on the National Ignition Facility using adiabat-shaping
Robey, H. F.
Smalyuk, V. A.
Milovich, J. L.
Doppner, T.
Casey, D. T.
Baker, K. L.
Peterson, J. L.
Bachmann, B.
Hopkins, L. F. Berzak
Bond, E.
Caggiano, J. A.
Callahan, D. A.
Celliers, P. M.
Cerjan, C.
Clark, D. S.
Dixit, S. N.
Edwards, M. J.
Gharibyan, N.
Haan, S. W.
Hammel, B. A.
Hamza, A. V.
Hatarik, R.
Hurricane, O. A.
Jancaitis, K. S.
Jones, O. S.
Kerbel, G. D.
Kroll, J. J.
Lafortune, K. N.
Landen, O. L.
Ma, T.
Marinak, M. M.
MacGowan, B. J.
MacPhee, A. G.
Pak, A.
Patel, M.
Patel, P. K.
Perkins, L. J.
Sayre, D. B.
Sepke, S. M.
Spears, B. K.
Tommasini, R.
Weber, C. R.
Widmayer, C. C.
Yeamans, C.
Giraldez, E.
Hoover, D.
Nikroo, A.
Hohenberger, M.
Johnson, M. Gatu
PHYSICS OF PLASMAS, 2016, 23 (05)
[7] Diagnostics for high density implosions at the National Ignition Facility
Cable, MD
Barbee, TW
Lerche, RA
Nelson, MB
Moran, MJ
Ress, DB
Sangster, TC
Trebes, JE
Turner, RE
Phillips, TW
Hicks, D
Li, CK
Petrasso, RD
Seguin, F
FUSION ENERGY 1996, VOL 3, 1997, : 153 - 159
[8] Thin Shell, High Velocity Inertial Confinement Fusion Implosions on the National Ignition Facility
Ma, T.
Hurricane, O. A.
Callahan, D. A.
Barrios, M. A.
Casey, D. T.
Dewald, E. L.
Dittrich, T. R.
Doeppner, T.
Haan, S. W.
Hinkel, D. E.
Hopkins, L. F. Berzak
Le Pape, S.
MacPhee, A. G.
Pak, A.
Park, H. -S.
Patel, P. K.
Remington, B. A.
Robey, H. F.
Salmonson, J. D.
Springer, P. T.
Tommasini, R.
Benedetti, L. R.
Bionta, R.
Bond, E.
Bradley, D. K.
Caggiano, J.
Celliers, P.
Cerjan, C. J.
Church, J. A.
Dixit, S.
Dylla-Spears, R.
Edgell, D.
Edwards, M. J.
Field, J.
Fittinghoff, D. N.
Frenje, J. A.
Johnson, M. Gatu
Grim, G.
Guler, N.
Hatarik, R.
Herrmann, H. W.
Hsing, W. W.
Izumi, N.
Jones, O. S.
Khan, S. F.
Kilkenny, J. D.
Knauer, J.
Kohut, T.
Kozioziemski, B.
Kritcher, A.
PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2015, 114 (14)
[9] Experimental results of radiation-driven, layered deuterium-tritium implosions with adiabat-shaped drives at the National Ignition Facility
Smalyuk, V. A.
Robey, H. F.
Doppner, T.
Casey, D. T.
Clark, D. S.
Jones, O. S.
Milovich, J. L.
Peterson, J. L.
Bachmann, B.
Baker, K. L.
Benedetti, L. R.
Hopkins, L. F. Berzak
Bionta, R.
Bond, E.
Bradley, D. K.
Callahan, D. A.
Celliers, P. M.
Cerjan, C.
Chen, K. -C.
Goyon, C.
Grim, G.
Dixit, S. N.
Eckart, M. J.
Edwards, M. J.
Farrell, M.
Fittinghoff, D. N.
Frenje, J. A.
Gatu-Johnson, M.
Gharibyan, N.
Haan, S. W.
Hamza, A. V.
Hartouni, E.
Hatarik, R.
Havre, M.
Hohenberger, M.
Hoover, D.
Hurricane, O. A.
Izumi, N.
Jancaitis, K. S.
Khan, S. F.
Knauer, J. P.
Kroll, J. J.
Kyrala, G.
Lafortune, K. N.
Landen, O. L.
Ma, T.
MacGowan, B. J.
MacPhee, A. G.
Mauldin, M.
Merrill, F. E.
PHYSICS OF PLASMAS, 2016, 23 (10)
[10] Stabilization of thin-shell implosions using a high-foot adiabat-shaped drive at the National Ignition Facility
Lafon, Marion
Bonnefille, Max
PHYSICS OF PLASMAS, 2018, 25 (10)

← 1 2 3 4 5 →