壳被压缩并被加热的方式的图。
[0029]图9是用于说明实施例的效果的图。
[0030]图10是表示实施方式所涉及的靶壳和现有的附有金锥的靶壳中的等离子体的发生的情况的图。
【具体实施方式】
[0031]以下，参照附图，对本发明的实施方式进行详细的说明。还有，在附图的说明中，在可能的情况下，将相同的符号标注于相同的要素，省略重复的说明。首先，参照图1?5，说明实施方式所涉及的激光核聚变装置I的结构。图1?5是用于说明激光核聚变装置I的结构的示意图。
[0032]激光核聚变装置I具备腔室2、靶壳供给装置3、靶壳监视装置4、压缩用激光输出装置5a、压缩用激光输出装置5b、加热用激光输出装置6、控制装置7、靶壳Tgl。激光核聚变装置I是通过将激光照射于靶壳Tgl从而在靶壳Tgl的内部使核聚变反应发生的装置。
[0033]腔室2提供靶壳Tgl引起核聚变反应的空间区域。换言之，在本实施方中，靶壳Tgl的核聚变反应在腔室2的内侧发生。腔室2的内侧的气压预先被降低并进行保持。腔室2具有能够从靶壳供给装置3提供靶壳Tgl的供给口。腔室2具有通过分别从压缩用激光输出装置5a、压缩用激光输出装置5b、加热用激光输出装置6输出的激光的多个窗。腔室2具有用于靶壳监视装置4观察被靶壳供给装置3提供的靶壳Tgl的状态的窗。在腔室2的内侧，预先设定有基准地点RPl。基准地点RPl作为靶壳Tgl的核聚变反应的发生地点而被使用。
[0034]靶壳供给装置3容纳多个靶壳Tgl。靶壳供给装置3将靶壳Tgl提供给腔室2的内侧的基准地点RPl。
[0035]靶壳监视装置4监视由靶壳供给装置3提供给腔室2的靶壳Tgl的状态。靶壳监视装置4具有多个二维高速摄像机以及多个二维X射线摄像机等的任意一种，将显示被多个二维高速摄像机以及多个二维X射线摄像机等摄像的靶壳Tgl的图像的多个图像数据发送至控制装置7。
[0036]压缩用激光输出装置5a朝着革El壳Tgl (朝着行进方向Dl)输出用于压缩革El壳Tgl的压缩用激光。压缩用激光输出装置5b朝着靶壳Tgl (朝着行进方向D2)输出用于压缩靶壳Tgl的压缩用激光。压缩用激光输出装置5a具有压缩用激光器5al和压缩用聚光光学装置5a2。压缩用激光输出装置5b具有压缩用激光器5bl和压缩用聚光光学装置5b2。压缩用激光输出装置5a和压缩用激光输出装置5b具有相同的结构。压缩用激光器5al和压缩用激光器5bl具有相同的结构(参照图2)。压缩用聚光光学装置5a2和压缩用聚光光学装置5b2具有相同的结构。压缩用激光器5al和压缩用激光器5bl以由控制装置7进行的控制为根本输出用于压缩靶壳Tgl的压缩用激光。压缩用激光器5al所输出的压缩用激光和压缩用激光器5bl所输出的压缩用激光具有相同的特性。
[0037]压缩用聚光光学装置5a2朝着靶壳Tgl的照射区域(图4以及图5所表示的照射区域Arl等)对从压缩用激光器5al被输出的压缩用激光进行聚光。压缩用聚光光学装置5b2朝着靶壳Tgl的照射区域(图4以及图5所表示的照射区域Ar2等)对从压缩用激光器5bl被输出的压缩用激光进行聚光。压缩用聚光光学装置5a2和压缩用聚光光学装置5b2以由控制装置7进行的控制为根本进行动作。压缩用聚光光学装置5a2和压缩用聚光光学装置5b2具有相同的结构。压缩用聚光光学装置5a2和压缩用聚光光学装置5b2均具有电动机驱动的多个镜等。多个镜的位置、倾斜等由控制装置7控制。
[0038]压缩用激光的波长在300nm(纳米)以上I μm(微米)以下的范围内。压缩用激光的能量在每束压缩用激光处于IkJ(千焦)以上1kJ(千焦)以下的范围内。压缩用激光的时间脉冲宽度在从数10ps (皮秒)到数1ns (纳秒)的范围内。以下，所谓时间脉冲宽度，是指激光的能量成为峰值功率的l/e2( = 0.135) (e = 2.718)的时间宽度。压缩用激光的时间波形是为了压缩靶壳Tgl而被预先设计的波形(量身定制的脉冲波形(tailoredpulse waveform))。压缩用激光的峰值功率是以时间脉冲宽度除能量的值后的值(能量/时间脉冲宽度)，处于10GW(千兆瓦(gigawatt))以上100TW(兆兆瓦(terawatt))以下的范围内。压缩用激光的聚光直径为在靶壳Tgl的表面(外表面Sfl)上压缩用激光的一个光束被照射的照射区域的直径，并且在从数ΙΟΟμπι(微米)到数mm(毫米)的范围内。压缩用激光的聚光强度是以靶壳表面上的照射区域的面积除峰值功率的值(峰值功率/面积)，并且在lX10nW/cm2以上1X10 17W/cm2以下的范围内。
[0039]加热用激光输出装置6朝着靶壳Tgl (朝着行进方向D3)输出用于加热靶壳Tgl的加热用激光。加热用激光输出装置6具有加热用激光器6al和加热用聚光光学装置6a2。
[0040]加热用激光器6al以由控制装置7进行的控制为根本输出用于加热靶壳Tgl的加热用激光。加热用激光的波长在SOOnm(纳米)以上Iym(微米)以下的范围内。加热用激光的能量在每束压缩用激光处于IkJ(千焦)以上1kJ(千焦)以下的范围内。加热用激光的时间脉冲宽度在从10fs (飞秒(femtosecond))到1ps (皮秒)的范围内。加热用激光的时间波形例如是高斯波形(Gaussian waveform)等，但也可以是其他波形。加热用激光的峰值功率是以时间脉冲宽度除能量的值后的值(能量/时间脉冲宽度)，处于100TW(兆兆瓦(terawatt))以上100PW(拍瓦(Petawatt))以下的范围内。加热用激光的聚光直径在靶壳Tgl的表面(为外表面Si!，但实际上是靶壳Tgl的贯通孔Hl的开口 )上为加热用激光的光束被照射的照射区域的直径，并且在从数1ym(微米)到数ΙΟΟμπι(微米)的范围内。加热用激光的聚光强度是以靶壳表面上的照射区域的面积除峰值功率的值(峰值功率/面积)，并且在lX1015W/cm2以上lX 10 22W/cm2以下的范围内。
[0041]加热用聚光光学装置6a2朝着革E壳Tgl的贯通孔Hl对从加热用激光器6al被输出的加热用激光进行聚光。加热用聚光光学装置6a2以由控制装置7进行的控制为根本进行动作。加热用聚光光学装置6a2具有电动机驱动的多个镜等。多个镜的位置、倾斜等由控制装置7来进行控制。
[0042]靶壳供给装置3、压缩用聚光光学装置5a2通过控制用的信号线Lla而被连接于控制装置7，靶壳监视装置4、压缩用聚光光学装置5b2、加热用聚光光学装置6a2通过控制用的信号线Llb而被连接于控制装置7。压缩用激光器5al、压缩用激光器5bl、加热用激光器6al通过激光输出用的信号线L2而被连接于控制装置7。控制用的信号线Lla和控制用的信号线Llb除了尺寸形状之外具有相同的结构。
[0043]控制装置7控制靶壳供给装置3、压缩用激光输出装置5a、压缩用激光输出装置5b、加热用激光输出装置6。控制装置7接受从靶壳监视装置4发送的图像数据，并相对于该图像数据在预先被设定的时机进行预先被设定的图像处理，对应于由该图像处理而获得的结果，控制靶壳供给装置3、压缩用激光输出装置5a、压缩用激光输出装置5b、加热用激光输出装置6。控制装置7还控制靶壳监视装置4的动作(开.关、摄像、被摄像的图像数据的发送等)。
[0044]参照图2来说明压缩用激光器5al以及压缩用激光器5bl的结构。如图2所示，压缩用激光器5al以及压缩用激光器5bl均具有激光振荡器51、波形控制装置52、激光放大器53、波长转换装置54。激光振荡器51输出用于靶壳Tgl的压缩的脉冲状的激光。从激光振荡器51被输出的激光由波形控制装置52、激光放大器53、波长转换装置54而被整形并被放大成压缩用激光。波形控制装置52以具有适合于靶壳Tgl的压缩的脉冲波形(量身定制的脉冲波形)的方式对从激光振荡器51被输出的激光进行整形并加以输出。激光放大器53放大从波形控制装置52被输出的激光的能量。波长转换装置54以具有适合于靶壳Tgl的压缩的波长的方式转换从激光放大器53被输出的放大后的激光，并作为压缩用激光进行输出。从波长转换装置54被输出的激光在压缩用激光输出装置5a的情况下被输出至压缩用聚光光学装置5a2，在压缩用激光输出装置5b的情况下被输出至压缩用聚光光学装置5b2。
[0045]参照图2来说明加热用激光器6al的结构。如图2所示，加热用激光器6al具有激光振荡器61、脉冲展宽器62、波形控制装置63、激光放大器64、脉冲压缩器65。激光振荡器61输出用于靶壳Tgl的加热的脉冲状的激光。从激光振荡器61被输出的激光由脉冲展宽器62、波形控制装置63、激光放大器64、脉冲压缩器65而被整形并被放大成加热用激光。脉冲展宽器62展宽从激光振荡器61被输出的脉冲状的激光的脉冲时间宽度。因为激光的峰值强度由于由脉冲展宽器62得到的脉冲时间宽度的展宽而被减低，所以在被设置于脉冲展宽器62的后段的激光放大器64上激光的光学损伤被降低。波形控制装置63以具有适合于靶壳Tgl的加热的脉冲波形的方式对从激光振荡器61被输出的激光进行整形(例如抑制等离子体的形成等)并加以输出。激光放大器64放大从波形控制装置63被输出的激光的能量。脉冲压缩器65缩短从激光放大器64被输出的放大后的激光的脉冲时间宽度。激光的峰值强度由于由脉冲压缩器65得到的脉冲