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Generation of Nonlinear Force Driven Blocks from Skin Layer Interaction of Petawatt-Picosecond Laser Pulses for ICF

Plasma Science and Technology 2004年第1期6卷 2172-2178页

作者： HeinrichHora CangYu HeXiantu zhangJie F.Osman J.Badziak F.P.Boody S.Gammino R.Hoepfl K.Jungwirth B.Kralikova J.Kraska L.Laska LiuHong G.H.Miley P.Parys PengHansheng M.Pfeifer K.Rohlena J.Skala z.skladanowski L.Torrisi J.Ullschmied J.Wolowski zhangWeiyan DepartmentofTheoreticalPhysics UniversityofNewSouthWalesSydney2052Australia SchoolofQuantitativeMethodsandMathematicalScience UniversityofWesternSydneyPenrithAustralia EU-Team：Warsaw PragueCataniaDeggendorfRegensburgSydney ChinaAcademyofEngineeringPhysics-ChineseAcademyofScience-Team MianyangandBeijingChina FusionStudiesLab. UniversityofIllinoisUrbana61081USA

The discovery of the essential difference of maximum ion energy for TW-pslaser plasma interaction compared with, the 100 ns laser pulses led to the theory of a skin layermodel where the control of prepulses suppressed the usual relativistic self-focusing. The subsequentgeneration of two nonlinear force driven blocks has been demonstrated experimentally and inextensive numerical studies where one block moves against the laser light and the other block intothe irradiated target. These blocks of nearly solid state density DT plasma correspond to ion beamcurrent densities exceeding 10^(10) A/cm^2 where the ion velocity can be chosen up to highlyrelativistic values. Using the results of the expected ignition of DT fuel by light ion beams, aself-sustained fusion reaction front may be generated even into uncompressed solid DT fuel similarto the Nuckolls-Wood scheme where 10 kJ laser pulses produce 100 MJ fusion energy. This new andsimplified scheme of laser-ICF needs and optimisation of the involved parameters.

关键词： laser plasma interaction nonlinear force driven blocks skin layer laserpulses

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