激光聚变设施中石英末级透镜的性能：HiPER 与 LIFE
光学
2024-02-16 v1
摘要
如今，美国的 LIFE（激光惯性聚变能）项目和欧洲的 HiPER（高功率激光能源研究）项目是证明激光聚变能源可行性的最先进项目。正确实现点火的关键关注点之一是在聚变设施发生的严重辐照条件下末级光学元件（透镜）的性能。本文假设 HiPER 和 LIFE 具有现实的几何配置，计算了末级透镜中的辐射通量和剂量，以及辐射诱导的温度升高和色心形成。在此基础上，评估了由既定温度梯度产生的机械应力，结果表明，从机械角度来看，只有当内爆靶产生的离子得到缓解时，透镜才能满足规格要求。计算了反应堆启动和稳态运行期间透镜的吸收系数。所得结果证明了在 HiPER 启动过程中解决点火问题需要新方案的必要性。最后，我们评估了温度梯度对焦距变化和透镜表面变形的影响。总之，我们讨论了石英透镜的能力和弱点，并提出了克服可预见问题的替代方案。
引用
@article{arxiv.2402.09468,
title = {Silica final lens performance in laser fusion facilities: HiPER and LIFE},
author = {David Garoz and R. González-Arrabal and R. Juárez and J. Álvarez and J. Sanz and J. M. Perlado and A. Rivera},
journal= {arXiv preprint arXiv:2402.09468},
year = {2024}
}