МНОГОУРОВНЕВАЯ СИСТЕМА ЗАЩИТЫ КРИОГЕННОЙ МИШЕНИ ПРИ ЕЁ ДОСТАВКЕ В ФОКУС МОЩНОЙ ЛАЗЕРНОЙ УСТАНОВКИ С ВЫСОКОЙ ЧАСТОТОЙ ПОВТОРЕНИЯ

摘要

One of the major challenges of inertial fusion energy (IFE) is the development of scientific, engineering and technological base for cryogenic target survival during its delivery to the laser focus of high repetition rate laser facilities. This report presents a concept of IFE target survival based on multiple target protection methods, which was developed at the P.N. Lebedev Physical Institute of the Russian Academy of Sciences. The concept includes possible ways of integration of our latest developments in the area of fabrication of ultra-fine fuel layers with inherent survival features and application of external protective methods such as cryogenic and/or thin metal overcoats to withstand the thermal chamber environment, profiling of a target nest in the sabot (target carrier), application of a hybrid accelerator for IFE target transport based on quantum levitation of high temperature superconductors in a magnetic field. The results of the experimental and theoretical work allow facilitating the developed technology transfer into engineering applications.%Актуальной проблемой в исследованиях по инерциальному термоядерному синтезу (ИТС) является создание научной, инженерной и технологической базы для решения задачи о сохранении качества топливного слоя в процессе частотной доставки криогенной топливной мишени (КТМ) в фокус мощной лазерной установки или реактора ИТС. В данной статье обсуждается концепция многоуровневой системы защиты КТМ, разработанная в Физическом институте им. П.Н. Лебедева РАН. Концепция включает возможные пути интеграции последних разработок в области формирования устойчивой ультрадисперсной структуры топлива, а также применение внешних способов защиты КТМ, таких как внешние покрытия КТМ (криогенное и/или металлическое), профилирование мишенного гнезда внутри сабота (носителя КТМ), бесконтактная доставка КТМ с помощью гибридного ускорителя, основанного на эффекте квантовой левитации высокотемпературных сверхпроводников в магнитном поле. Результаты, полученные в ходе теоретического и экспериментального моделирования, позволили перейти от стадии концептуализации к стадии технической реализации задачи.