Multiple Protection Methods for Cryogenic Target Delivery to the Focus of High Repetition Rate Laser Facilities

Александрова, И. В.; Koresheva, E. R.; Koshelev, E. L.

doi:10.21517/0202-3822-2018-41-4-73-85

Cited by 3 publications

(3 citation statements)

References 19 publications

(58 reference statements)

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Our study has shown that the shape of the target nest allows one to significantly increase the upper limit of the allowable mechanical overloads on the target and to minimize the injector dimensions. In optimal case the sabot nest should have a conical shape with the angle of 87 0 [4]. A chart of the HTSC-Sabot with the target placed in the conical nest and the cover is shown in Figure 5a.…”

Section: Fst-projectile Assembly Modulementioning

confidence: 99%

“…To meet the above requirements, the LPI has proposed to use line-moving and free-standing targets to develop a scientific and technological base for repeatable target supply at the laser focus [2][3][4][5]. Precisely moving targets co-operate all production steps in the FST-TL that is considered as a potential solution of mass-production layering and noncontact target delivery in pulsed, repetitively cycled IFE systems.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

In-Line Target Production for Laser IFE

Александрова¹,

Koshelev²,

Koresheva³

2020

Applied Sciences

View full text Add to dashboard Cite

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.

show abstract

Section: Fst-projectile Assembly Modulementioning

confidence: 99%

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

In-Line Target Production for Laser IFE

Александрова¹,

Koshelev²,

Koresheva³

2020

Applied Sciences

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…В соответствии с результатами работы [2] необходимым условием для оптимальной реализации схемы ИТС является формирование криогенных мишеней с изотропным слоем топлива для создания плазмы с интенсивной термоядерной реакцией. Для снижения риска порчи мишени под воздействием тепловых и механических нагрузок, возникающих в процессе доставки в зону ее взаимодействия с лазерным излучением, твёрдый слой топлива должен обладать комплексом новых свойств (по сравнению с равновесным кристаллическим состоянием твёрдых водородов), таких как изотропность, термостойкость и высокая прочность [5].…”

unclassified

Preparation of Gaseous Fuel Mixtures With Different Amount of Additives for the Formation of Isotropic Cryogenic Layers From Hydrogen Isotopes

Александрова¹,

Koresheva²,

Timasheva³

et al. 2019

PAST-TF

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

Проведение широкого спектра исследований по формированию криогенного топливного слоя с изотропной микроструктурой для создания плазмы с интенсивной термоядерной реакцией является ключевым моментом при выборе реакторных технологий в программе по управляемому инерциальному термоядерному синтезу (ИТС). Для обеспечения непрерывной работы реактора ИТС необходимо пополнение топливом зоны термоядерного горения с частотой ~1 млн мишеней в сутки. Первый этап в производстве топливных мишеней-это диффузионное заполнение сферических оболочек газообразным водородным топливом (D 2 или D-T-смесь), после чего на внутренней поверхности оболочки формируется твёрдый сферически-симметричный криогенный слой. В ФИАН разработана оригинальная технология получения требуемой структуры твёрдого слоя за счёт скоростного охлаждения сферической оболочки с водородным топливом, в состав которого входят легирующие добавки. Этот подход позволяет сформировать ультрадисперсный криогенный слой, устойчивый в широком диапазоне температуры от 4,2 К до тройной точки используемого топливного вещества. Поскольку легирующие добавки необходимы не только для получения ультрадисперсной структуры слоя, но и для её стабилизации, то этап заполнения топливной смесью с различным количеством добавок представляет особую значимость в технологической цепочке «заполнение оболочки газообразным топливом-формирование внутри неё ультрадисперсного топливного слоя» и выделяется в отдельное направление в технологии топливных мишеней. Именно решению этой задачи и посвящена настоящая статья. Ключевые слова: инерциальный термоядерный синтез, ультрадисперсный топливный слой, легирующие добавки к топливу.

show abstract

Advanced fuel layering in line-moving, high-gain direct-drive cryogenic targets

Александрова

Koresheva

2019

High Pow Laser Sci Eng

View full text Add to dashboard Cite

In inertial fusion energy (IFE) research, a number of technological issues have focused on the ability to inexpensively fabricate large quantities of free-standing targets (FSTs) by developing a specialized layering module with repeatable operation. Of central importance for the progress towards plasma generation with intense thermonuclear reactions is the fuel structure, which must be isotropic to ensure that fusion will take place. In this report, the results of modeling the FST layering time, $\unicode[STIX]{x1D70F}_{\text{Form}}$ , are presented for targets which are shells of ${\sim}4~\text{mm}$ in diameter with a wall made from compact and porous polymers. The layer thickness is ${\sim}200~\unicode[STIX]{x03BC}\text{m}$ for pure solid fuel and ${\sim}250~\unicode[STIX]{x03BC}\text{m}$ for in-porous solid fuel. Computation shows $\unicode[STIX]{x1D70F}_{\text{Form}}<23$ s for $\text{D}_{2}$ fuel and $\unicode[STIX]{x1D70F}_{\text{Form}}<30$ s for D–T fuel. This is an excellent result in terms of minimizing the tritium inventory, producing IFE targets in massive numbers ( ${\sim}$ 1 million each day) and obtaining the fuel as isotropic ultrafine layers. It is shown experimentally that such small layering time can be realized by the FST layering method in line-moving, high-gain direct-drive cryogenic targets using $n$ -fold-spiral layering channels at $n=2,3$ .

show abstract

Multiple Protection Methods for Cryogenic Target Delivery to the Focus of High Repetition Rate Laser Facilities

Abstract: Многоуровневая система защиты криогенной мишени при её доставке в фокус мощной лазерной установки...

Cited by 3 publications

References 19 publications

In-Line Target Production for Laser IFE

In-Line Target Production for Laser IFE

Preparation of Gaseous Fuel Mixtures With Different Amount of Additives for the Formation of Isotropic Cryogenic Layers From Hydrogen Isotopes

Advanced fuel layering in line-moving, high-gain direct-drive cryogenic targets

Contact Info

Product

Resources

About