Z-pinch driven hohlraums design for the 100 nanosecondes current time scale
Conception de cavités radiatives chauffées par plasmas de striction magnétique en régime 100ns
Résumé
This work estimates Z-pinch driven hohlraums capabilities to obtain high temperatures (>200eV). Simple models are proposed to calculate the performances offered by currents of 5 to 100 MA in 100 ns. The one dimensional physics of the Z-pinch at the length scale of its thickness and the hydrodynamics instabilities are studied. Then the enhancement of hohlraums performances with double nested Z-pinches or the use of an axial magnetic field is analysed. Z-pinch direct drive approach for inertial confinement fusion is finally considered. All the presented results are based on theoretical and 2D numerical approach and on the analysis of n.
Ce travail estime le potentiel des plasmas de striction magnétique (Z-pinches) pour le chauffage de cavités radiatives à haute température (>200eV). Des modèles simples sont fournis pour calculer les performances atteignables avec des courants de 5 à 100 MA en 100 ns. La physique monodimensionnelle à l'échelle de l'épaisseur du plasma et les instabilités hydrodynamiques sont étudiées. Puis l'amélioration des performances des cavités avec une double coquille ou l'installation d'un champ magnétique axial est analysée. L'attaque directe par un Z-pinch d'une cible de fusion par confinement inertiel est enfin considérée. Tous les résultats présentés reposent sur une approche théorique et numérique (bidimensionnelle) et sur l'exploitation de résultats expérimentaux obtenus sur le générateur américain "Z". Les annexes rappellent les équations de la MHD radiative et vérifient leur validité pour les plasmas de striction magnétique.