Mémoire Online: Etude de l’implosion d’une cible cylindrique magnétisée induite par un faisceau d’ions lourds

Rapport étude de l’implosion d’une cible cylindrique magnétisée induite par un faisceau d’ions lourds, tutoriel & guide de travaux pratiques en pdf.

LES ETAPES DE LA FUSION INERTIELLE

Les étapes de la fusion inertielle

Introduction

En réalité, il existe plusieurs phases dans le processus de la FCI qui sera décrit d’une manière succincte pour le concept du point chaud [Pfalzner S. (2006)].

Étapes de la fusion par confinement inertiel

Phase d’interaction

La phase d’interaction est la phase initiale où l’énergie est fournie à la capsule contenant le combustible DT. Il y a principalement deux options pour l’absorption d’énergie
– par des faisceaux de laser ou des faisceaux de particules d’ions. Pour les phénomènes dans lesquels seulement l’absorption d’énergie elle-même est d’importance, souvent aucune distinction n’est faite entre le laser et les faisceaux de particules : le terme driver est utilisé pour la source d’énergie dans le contexte de la FCI.
Cependant, le processus initial d’interaction diffère de manière significative lorsque le laser ou les faisceaux de particules sont utilisés comme drivers. Fondamentalement, les faisceaux de laser agissent seulement sur la surface de la matière, tandis que les faisceaux de particules pénètrent à une certaine distance dans la matière. Par conséquent les détails du processus de la phase d’interaction dépendent du type de driver utilisé. Dans l’un ou l’autre cas, le but est de transférer autant d’énergie possible pour assure la compression du plasma.
Puisque la recherche avec des drivers de laser est beaucoup plus avancée en terme de réalisation des conditions de fusion, pour ce moment nous supposons le faisceau de laser comme driver. Dans ce cas-ci, un plasma est créé immédiatement dès que le faisceau laser entre en contact avec la surface externe de la capsule et se détend à l’extérieur de cette surface. Comme il est montré sur la figure I.1, la densité du plasma sera plus grande près de la surface de la capsule et diminuera plus loin. Dès que le plasma sera créé, le faisceau laser pénètre pour atteindre la capsule. Maintenant, le problème est qu’à partir d’une certaine densité critique, le plasma gênera le faisceau de laser pour avancer plus loin.
Puisque la surface de densité critique est située à une certaine distance de la surface solide de la cible, l’énergie de laser n’est plus déposée directement sur la surface de capsule.
L’endroit de la surface critique de densité dépend fortement de la longueur d’onde, de l’intensité et de la longueur d’impulsion du faisceau laser. Le choix de ces paramètres est ainsi essentiel pour un accouplement efficace de l’énergie de laser à la cible. Ces paramètres déterminent non seulement l’écart entre la surface critique et la surface de la cible, mais également la quantité d’ablation et l’efficacité de la phase de compression ultérieure [Pfalzner S. (2006)].

Phase de compression

Pour une extension large, la phase d’interaction détermine déjà comment est réussie la phase de compression (c.-à-d., à quel degré la capsule peut être illuminée uniformément sur sa surface entière). La non-uniformité d’ignition se produit sur deux échelles microscopiques et macroscopiques. Les non-uniformités macroscopiques peuvent, par exemple, être provoquées par un nombre insuffisant de faisceaux ou l’existence d’un déséquilibre de puissance entre les différents faisceaux. Une raison des non-uniformités microscopiques est la présence des fluctuations spatiales dans un simple faisceau lui-même.

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cible cylindrique magnétisée

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