Cryogenic fuel targets for inertial fusion: Optimization of fabrication and delivery conditions

Александрова, И. В.; Koresheva, E. R.; Osipov, I.E.; Bazdenkov, S. V.; Belolipetskiy, A.A.; Chtcherbakov, V. I.; Timasheva, T. P.; Tonshin, Anton A.; Yaguzinskiy, L. S.; Dorogotovtsev, Valeriy M.; Akunets, A. A.; Lebedev, P. N.; Dorodnit︠s︡yn, A. A.; Belozersky, A. N.; Lomonosov, M. V.

doi:10.1007/s10946-007-0011-x

Cited by 14 publications

(6 citation statements)

References 21 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…[107][108][109]. The target injection can be carry out directly to the TC with a free target positioning onto the chamber bottom [ Figures 16(a) and 16(b)] or to a special cylindrical cavity [ Figure 16 Figure 17(a)] was proposed and examined at the LPI/RAS [94] (Figure 20) for the 300 kJ laser facility (ISKRA-6 [110] ).…”

Section: Fst-layering Experiments According To the Scheme Of 'Layerinmentioning

confidence: 99%

Review on high repetition rate and mass production of the cryogenic targets for laser IFE

Александрова

Koresheva

2017

High Pow Laser Sci Eng

View full text Add to dashboard Cite

In inertial fusion energy (IFE) research, a considerable attention has recently been focused on the issue of large target fabrication for MJ-class laser facilities. The ignition and high-gain target designs require a condensed uniform layer of hydrogen fuel on the inside of a spherical shell. In this report, we discuss the current status and further trends in the area of developing the layering techniques intended to produce ignition, and layering techniques proposed to high repetition rate and mass production of IFE targets.

show abstract

Section: Fst-layering Experiments According To the Scheme Of 'Layerinmentioning

confidence: 99%

Review on high repetition rate and mass production of the cryogenic targets for laser IFE

Александрова

Koresheva

2017

High Pow Laser Sci Eng

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Исследование вопроса начато в работе [13], затем продолжено в работах [14,15]. К настоящему времени проведена оптимизация кодов и выполнено численное моделирование процесса деградации топливного слоя при нагревании криогенной мишени в камере реактора с тёплыми стенками для двух интересующих нас случаев:…”

Section: стадия доставки -требования к структуре топливного слояunclassified

Cryogenic Hydrogen Fuel for Controlled Inertial Confinement Fusion (Concept of Cryogenic Target Factory Based on FST-Layering Method)

Александрова¹,

Koresheva²,

Koshelev³

et al. 2016

PAST-TF

View full text Add to dashboard Cite

Производство и доставка криогенного водородного топлива с высокой точностью и частотой является непременным условием построения фабрики криогенных мишеней (ФКМ) для обеспечения работы реактора на основе ИТС. Перспективным путём решения поставленной задачи является реализация метода FST, предложенного и развитого в Физическом институте им. П.Н. Лебедева (ФИАН). Метод FST (работа с движущимися бесподвесными мишенями) является уникальным и не имеет аналогов в мире. Дальнейшее развитие технологий на его основе осуществляется в рамках программы по созданию модульного варианта ФКМ и коммерциализации полученных результатов. В ФИАН предложена оригинальная концепция ФКМ (ФКМ-ФИАН), которая имеет следующие отличительные особенности: использование FST-технологий для поточного производства криогенных мишеней; использование квантовой левитации ВТСП в магнитном поле с целью построения систем доставки типа «маглев» для бесконтактного манипулирования, позиционирования и транспорта криогенных мишеней; использование фурье-голографии в системе диагностики on-line движущихся криогенных мишеней. В работе представлены результаты большого цикла экспериментальных и теоретических исследований, продемонстрировавших, что в России создана уникальная научная, инженерная и технологическая база для построения опытного образца ФКМ-ФИАН для непрерывного формирования криоген-ных топливных мишеней и их высокочастотной доставки в камеру реактора ИТС.Ключевые слова: инерциальный термоядерный синтез (ИТС), поточное производство мишеней на основе метода FST (freestanding target), высокотемпературные сверхпроводники (ВТСП), магнитная левитация (маглев), фурье-голография, фабрика криогенных мишеней. CRYOGENIC HYDROGEN FUEL FOR CONTROLLED INERTIAL CONFINEMENT FUSION (CONCEPT OF CRYOGENIC TARGET FACTORY BASED ON FST-LAYERING METHOD)I. A central element of an inertial confinement fusion (ICF) power plant is a target with cryogenic hydrogen fuel that must be delivered to the target chamber center with high accuracy and frequency Therefore, the cryogenic target factory (CTF) is of an integral part of any ICF reactor. A promising path to solve the issue is the FST layering method developed at the Lebedev Physical Institute (LPI). This method (rapid fuel layering inside moving free-standing targets) is a unique and has no analogs in the world. Further FST-technologies development is realizing in the scope of LPI program on creation of modular CTF and commercialization of the obtained results. In this report, we discuss our concept of CTF (CTF-LPI), wich has the following distinctive features: using FST-technologies for elaboration of the flow line production of cryogenic targets using quantum levitation of high-temperature superconductors (HTSC) in magnetic field (maglev) for non-contacting manipulation, transport and positioning of the free-standing cryogenic targets, using Fourier holography for on-line characterization and tracking of a flying targets in the reactor chamber. The original experimental and theoretical works gained in LPI are evidence that ex...

show abstract

“…рис. 2 и 3), который используется в FST-экспериментах для температурной [7,8,11,25] и томографической [17,18,22,[26][27][28][29]43] диагностики параметров готовых криогенных мишеней, а также служит промежуточным узлом в системе транспорта мишеней в инжектор [31].…”

Section: разработка базовой модели Fst-формирования слояunclassified

Cryogenic Hydrogen Fuel for Controlled Inertial Confinement Fusion (Fst-Formation of Cryogenic Fuel Layer in Moving Free-Standing Shells: Theory and Experiment)

Александрова¹,

Koresheva²,

Крохин³

et al. 2015

PAST-TF

View full text Add to dashboard Cite

Результатом многолетней работы авторов явилось создание в Физическом институте им. П.Н. Лебедева (ФИАН) уникальной технологии быстрого FST-формирования мишеней для непрерывного пополнения криогенным водородным топливом зоны термоядерного горения в установках ИТС. Фундаментальное отличие метода FST от традиционного подхода-это положенный в его основу принцип работы с движущимися бесподвесными мишенями, что позволяет осуществлять формирование и инжекцию в лазерный фокус дешёвых топливных мишеней в непрерывном режиме или с необходимой частотой. Именно поэтому метод FST является перспективным путём решения проблемы поточного формирования и инжекционного транспорта криогенных топливных мишеней, а также организации производственного процесса на будущих реакторах. В настоящей работе представлены оригинальные результаты большого цикла теоретических и экспериментальных исследований, полученные в ФИАН по программе FST-формирования криогенных мишеней с ультрадисперсной структурой топлива. По существу, речь идёт о получении новых функциональных структур топливного слоя, обладающих долгоживущими характеристиками качества. Это имеет первостепенное значение для практической реализации требований по физике сжатия мишеней, а также сохранения качества топливного слоя при доставке готовых мишеней в камеру реактора ИТС. Ключевые слова: инерциальный термоядерный синтез (ИТС), метод FST для формирования мишеней, ультрадисперсная структура криогенного водородного топлива.

show abstract

Cryogenic fuel targets for inertial fusion: Optimization of fabrication and delivery conditions

Cited by 14 publications

References 21 publications

Review on high repetition rate and mass production of the cryogenic targets for laser IFE

Review on high repetition rate and mass production of the cryogenic targets for laser IFE

Cryogenic Hydrogen Fuel for Controlled Inertial Confinement Fusion (Concept of Cryogenic Target Factory Based on FST-Layering Method)

Cryogenic Hydrogen Fuel for Controlled Inertial Confinement Fusion (Fst-Formation of Cryogenic Fuel Layer in Moving Free-Standing Shells: Theory and Experiment)

Contact Info

Product

Resources

About