Rev. Phys. Appl. (Paris) 11, 497-521 (1976)
DOI: 10.1051/rphysap:01976001104049700

Hydrodynamique et compression d'une cible soumise à l'impact d'un faisceau laser

J.L. Bobin et J.M. Reisse

C. E. A. Centre d'Etudes de Limeil, BP N° 27, 94190 Villeneuve-St-Georges, France

Abstract
As far as thermonuclear fusion is concerned, present state of the art laser driven systems lead to a positive energy balance if and only if the fuel is highly compressed. It is first shown that isentropic processes yield densities a thousand fold higher than typical solid state densities. The required time behaviour of the applied pressure is determined. The flow induced by laser light incident on a solid target is suitable for applying such a pressure. The cases of different targets are investigated either qualitatively by analytical methods or quantitatively by numerical simulations. The mechanisms which practically introduce upper boundaries to the compression are reviewed.

Résumé
En matière de fusion thermonucléaire, un bilan positif d'énergie n'est compatible avec les performances actuelles ou prévisibles des lasers de puissance que si le milieu combustible possède une densité élevée. On montre d'abord, comment des processus isentropiques conduisent à des compressions qui peuvent atteindre un facteur 1 000 par rapport au solide. On détermine en particulier, la loi d'évolution en fonction du temps à laquelle doit obéir la pression appliquée. L'écoulement induit par l'impact d'un rayonnement laser sur une surface solide permet d'appliquer une pression avec la loi voulue. On étudie, qualitativement par des méthodes analytiques et quantitativement par des simulations numériques monodimensionnelles différentes configurations de cibles. On précise les phénomènes qui, en pratique, limitent la compression.

PACS
2852 - Fusion reactors.
5250 - Plasma production and heating.

Key words
compressibility -- fusion reactors -- plasma production and heating by lasers -- compression -- laser irradiated target -- thermonuclear fusion -- positive energy balance -- isentropic processes -- densities -- flow -- hydrodynamics