In-Line Target Production for Laser IFE

Abstract

The paper presents the results of mathematical and experimental modeling of in-line production of inertial fusion energy (IFE) targets of a reactor-scaled design. The technical approach is the free-standing target (FST) layering method in line-moving spherical shells. This includes each step of the fabrication and injection processes in the FST transmission line (FST-TL) considered as a potential solution of the problem of mass target manufacturing. Finely, we discuss the development strategy of the FST-TL creation seeking to develop commercial power production based on laser IFE.

Estimation of the FST-Layering Time for Shock Ignition ICF Targets

“…In [13], calculations were performed for two versions of the layering channels (double and triple spirals), which were fabricated and tested just in R&R-mode for two spiral angles β = 11.5° and β = 16.7°.…”

“…A specific future here is the possibility to build a prototype of the FST-layering module, which must be integrated in an FST-production line operating in high-repetition-rate conditions [3,4]. In [13], the key elements of the FST-production line and their functional description are given in detail. Additionally, the development strategy of such line creation seeking to develop commercial power production based on laser IFE has been discussed.…”

К Вопросу Об Ускорении Термоядерных Мишеней Быстрого Зажигания С Двумя Конусами

“…В большинстве проектов использования термоядерного синтеза с инерциальным удержанием для производства электроэнергии рассматриваются электростанции с одной реакторной камерой, в которой с частотой f m ≈ 0.1−30 Hz инициируются микровзрывы с энерговыделением Y m ≈ 40 MJ-20 GJ (см., например, [1][2][3][4][5][6][7][8][9]). На электростанциях с f m в несколько герц и выше термоядерные мишени будут доставляться в реакторную камеру и облучаться лазерным излучением или/и пучками ионов в состоянии свободного полета [1][2][3][9][10][11][12][13][14][15][16][17][18][19][20][21]. При этом потребуется ускорение мишеней до скорости v t ≈ 50−1000 m/s с обеспечением сохранения их работоспособности и попадания в область облучения вблизи центра реакторной камеры [1,2,[9][10][11][12][13][14][15][16][17][18][19][20][21].…”

“…На электростанциях с f m в несколько герц и выше термоядерные мишени будут доставляться в реакторную камеру и облучаться лазерным излучением или/и пучками ионов в состоянии свободного полета [1][2][3][9][10][11][12][13][14][15][16][17][18][19][20][21]. При этом потребуется ускорение мишеней до скорости v t ≈ 50−1000 m/s с обеспечением сохранения их работоспособности и попадания в область облучения вблизи центра реакторной камеры [1,2,[9][10][11][12][13][14][15][16][17][18][19][20][21]. В настоящей работе рассмотрены проблемы, связанные с таким ускорением мишеней быстрого зажигания с двумя конусами, и возможные пути решения данных проблем.…”

Special Issue “Design and Optimization of Production Lines”

“…The topics covered span many diverse areas associated with the design and management of production lines, such as: production improvement in uncertain environments [1], design of production lines to introduce switch-off policies [2], new technologies [3], statistical data analysis [4,5].…”