Lawson criterion for ignition exceeded in an inertial fusion experiment

For more than half a century, researchers around the world have been engaged in attempts to achieve fusion ignition as a proof of principle of various fusion concepts. Following the Lawson criterion, an ignited plasma is one where the fusion heating power is high enough to overcome all the physical processes that cool the fusion plasma, creating a positive thermodynamic feedback loop with rapidly increasing temperature. In inertially confined fusion, ignition is a state where the fusion plasma can begin "burn propagation" into surrounding cold fuel, enabling the possibility of high energy gain. While "scientific breakeven" (i.e., unity target gain) has not yet been achieved (here target gain is 0.72, 1.37 MJ of fusion for 1.92 MJ of laser energy), this Letter reports the first controlled fusion experiment, using laser indirect drive, on the National Ignition Facility to produce capsule gain (here 5.8) and reach ignition by nine different formulations of the Lawson criterion

Premiers diagnostics X pour le LMJ

Nous décrivons les premiers diagnostics X développés actuellement pour le LMJ. Ceux-ci sont principalement dédiés à la qualification de l’installation (mesure de tache focale, contrôle du pointage et de l’équilibrage des faisceaux), mais également au diagnostic de la cavité, du transfert radiatif (mesure de rendement de conversion X), au diagnostic de l’hydrodynamique (expériences de radiographie d’instabilités hydrodynamiques) et à l’imagerie de microballons DT. Ce premier lot de diagnostics comprend deux systèmes de multi imagerie X bidimensionnelle associés à un tube obturateur et un système d’imagerie monodimensionnelle avec une caméra à balayage de fente. Ces trois systèmes d’imagerie X appelés « imageurs X » mesurent le rayonnement dans le domaine [500 eV–15 keV]. Un diagnostic de spectrométrie X large bande fonctionnant dans le domaine [30 eV–20 keV] est également développé. Le design des diagnostics prend en compte les problématiques de vulnérabilité aux produits de tirs, de durcissement aux X-durs, gammas et neutrons, de contamination au tritium. Les contraintes liées à l’exploitation sont également considérées puisque l’intervention humaine au sein des diagnostics doit être limitée au cours d’une campagne d’expériences. Les concepts retenus pour ces diagnostics sont présentés, de même que la caractérisation d’une première maquette de microscope de multi imagerie X

Platform for probing radiation transport properties of hydrogen at conditions found in the deep interiors of red dwarfs

We describe an experimental concept at the National Ignition Facility for specifically tailored spherical implosions to compress hydrogen to extreme densities (up to [Formula: see text] solid density, electron number density [Formula: see text]) at moderate temperatures ([Formula: see text]), i.e., to conditions, which are relevant to the interiors of red dwarf stars. The dense plasma will be probed by laser-generated x-ray radiation of different photon energy to determine the plasma opacity due to collisional (free–free) absorption and Thomson scattering. The obtained results will benchmark radiation transport models, which in the case for free–free absorption show strong deviations at conditions relevant to red dwarfs. This very first experimental test of free–free opacity models at these extreme states will help to constrain where inside those celestial objects energy transport is dominated by radiation or convection. Moreover, our study will inform models for other important processes in dense plasmas, which are based on electron–ion collisions, e.g., stopping of swift ions or electron–ion temperature relaxation