I根加热用激光(对应于加热用激光LS3)并生成核聚变反应，在该加热用激光的照射期间内测定5X108个中子(测定结果G4)。再有，继压缩用激光照射之后，照射具有1.5ps (皮秒)左右的时间脉冲宽度和500J左右的能量的加热用激光(对应于加热用激光LS3)并生成核聚变反应，在该加热用激光的照射期间内测定I X 18个中子(测定结果G4) ο
[0071]测定结果G5，G6表示使用了现有靶的情况下的测定结果。获得了测定结果G5，G6的现有靶是直至金锥的前端与⑶球体的中心的距离成为50 μπι左右为止使金锥侵入到⑶球体的内侧的结构。该现有靶的球壳状的CD球体的直径为500 ym左右，CD球体的壳的厚度(⑶球体的外表面与内表面之间的距离)为7 ym左右，圆锥状的金锥的壁厚为1ym?20 μπι左右。照射于现有靶的压缩用激光为9到10根，压缩用激光的总能量为1.5kJ到4.5kJ，各个压缩用激光的时间脉冲宽度均为1.5ns (纳秒)。继压缩用激光的照射之后照射于现有靶的加热用激光为I根，该加热用激光的能量为300J，时间脉冲宽度为Ips (皮秒)ο将加热用激光照射于现有靶并生成核聚变反应，在该加热用激光的照射期间内测定最大3.5 X 17个中子(测定结果G5，G6)。
[0072]根据图6所表示的测定结果，在使用了对应于靶壳Tg2的实施例靶的情况下，与使用了现有的附有金锥的靶的情况相比较，所照射的激光的总能量(压缩用激光的能量与加热用激光的能量的总和)成为大约1/3，相对于此，所发生的中子的总数超过一位数以上。
[0073]如以上所述，在本实施方式中，图示并说明了本发明的原理，但是，对于本领域技术人员而言，可以认识到本发明只要是不脱离以上所述那样的原理则可以变更配置以及细节。本发明并不限定于本实施方式所公开的特定的结构。因此，来自于权利要求及其宗旨的范围内的所有的修正以及变更都请求权利。
[0074]产业上的利用可能性
[0075]本实施方式能够应用于控制提供给靶的中心部的等离子体的能量的激光核聚变装置以及核聚变生成方法。
[0076]符号的说明
[0077]I…激光核聚变装置、2…腔室、3…靶壳供给装置、4…靶壳监视装置、51，61…激光振荡器、52，63…波形控制装置、53，64…激光放大器、54...波长转换装置、5a，5b…压缩用激光输出装置、5al, 5bl...压缩用激光器、5a2, 5b2…压缩用聚光光学装置、6…加热用激光输出装置、62...脉冲展宽器、65...脉冲压缩器、6al…加热用激光器、6a2…加热用聚光光学装置、7…控制装置、7a…革E壳供给单元、7b…时机计算单元、7c…聚光单元、7d…输出单元、Arl, Ar2…照射区域、Ax…中心轴、Cn…金维(gold cone)、Ct…中心、Dl, D2, D3…彳τ进方向、G1，G2，G3，G4，G5，G6…测定结果、H1，H2…贯通孔、Lla，Llb…控制用的信号线、L2…激光输出用的信号线、LS1，LS2…压缩用激光、LS3…加热用激光、PI, P2, P2a, P3，P4...等离子体、Pa...前端、PLl…预脉冲、PL2…主脉冲、RP1...基准地点、SaL...内部、Sa2…空隙、Sf I…外表面、Sf2…内表面、Sh…CD球体、Sp…空隙、Tl, Tla, Tlb, Tic, T2…期间、Tgl, Tg2…靶壳、Tg-p…附有金锥的革巴。
【主权项】
1.一种激光核聚变装置，其特征在于: 具备: 靶壳，使核聚变反应发生； 腔室，所述靶壳引起核聚变反应； 靶壳供给装置，将所述靶壳提供给所述腔室的内侧的基准地点； 靶壳监视装置，监视被所述靶壳供给装置提供给所述腔室的所述靶壳的状态； 压缩用激光输出装置，朝着所述靶壳输出用于压缩所述靶壳的压缩用激光； 加热用激光输出装置，朝着所述靶壳输出用于加热所述靶壳的加热用激光； 控制装置，控制所述靶壳供给装置、所述压缩用激光输出装置以及所述加热用激光输出装置， 所述靶壳具有中空的球壳状的形状， 在所述靶壳的内侧，设置有由所述靶壳的内表面划定的球状的空隙， 在所述靶壳，设置有连接所述靶壳的外侧和所述靶壳的内侧的所述空隙的至少一个贯通孔， 所述靶壳的外表面包含压缩用激光的照射被预定的照射区域， 所述压缩用激光输出装置具有: 压缩用激光器，输出用于压缩所述靶壳的压缩用激光； 压缩用聚光光学装置，朝着所述靶壳的所述照射区域对从所述压缩用激光器输出的压缩用激光进行聚光， 所述加热用激光输出装置具有: 加热用激光器，输出用于加热所述靶壳的加热用激光； 加热用聚光光学装置，朝着所述靶壳的所述贯通孔对从所述加热用激光器输出的加热用激光进行聚光， 所述控制装置具备: 靶壳供给单元，以将所述靶壳提供给所述腔室的方式控制所述靶壳供给装置； 时机计算单元，基于由所述靶壳监视装置获得的监视结果来计算出由所述靶壳供给单元提供的所述靶壳到达所述基准地点的到达时机，并基于所述到达时机，计算出所述压缩用激光器输出压缩用激光的压缩用激光输出时机、以及所述加热用激光器继所述压缩用激光输出时机之后输出加热用激光的加热用激光输出时机， 聚光单元，以从所述压缩用激光器输出的压缩用激光在由所述时机计算单元计算出的所述压缩用激光输出时机朝着所述靶壳的所述照射区域聚光的方式，基于由所述靶壳监视装置获得的监视结果来控制所述压缩用聚光光学装置，并以从所述加热用激光器输出的加热用激光在由所述时机计算单元计算出的所述加热用激光输出时机朝着所述靶壳的所述贯通孔聚光的方式，基于由所述靶壳监视装置获得的监视结果来控制所述加热用聚光光学装置； 输出单元，在由所述聚光单元控制了所述压缩用聚光光学装置和所述加热用聚光光学装置之后，以在由所述时机计算单元计算出的所述压缩用激光输出时机输出压缩用激光的方式控制所述压缩用激光器，并以在由所述时机计算单元计算出的所述加热用激光输出时机输出加热用激光的方式控制所述加热用激光器。
2.如权利要求1所述的激光核聚变装置，其特征在于: 在所述靶壳，设置有2个所述贯通孔， 2个所述贯通孔沿着通过所述靶壳的中心的中心轴延伸，并夹着所述中心而互相相对。
3.如权利要求1或者2所述的激光核聚变装置，其特征在于: 所述靶壳为含有氘或者氚的聚合物。
4.一种核聚变生成方法，其特征在于: 具备: 供给工序，将使核聚变反应发生的靶壳提供给腔室； 准备工序，在所述供给工序之后，进行用于照射用于压缩所述靶壳的压缩用激光和用于加热压缩后的所述靶壳的加热用激光的准备； 照射工序，在所述准备工序之后，按顺序将压缩用激光和加热用激光照射于所述靶壳， 所述靶壳具有中空的球壳状的形状， 在所述靶壳的内侧，设置有由所述靶壳的内表面划定的球状的空隙， 在所述靶壳，设置有连接所述靶壳的外侧和所述靶壳的内侧的所述空隙的至少一个贯通孔， 所述靶壳的外表面包含压缩用激光的照射被预定的照射区域， 所述准备工序具有: 计算工序，监视在所述供给工序中被提供给所述腔室的所述靶壳的状态并基于监视结果计算出输出压缩用激光的压缩用激光输出时机和输出加热用激光的加热用激光输出时机； 聚光工序，基于所述监视结果，使压缩用激光在所述压缩用激光输出时机朝着所述靶壳的所述照射区域聚光，使加热用激光在所述加热用激光输出时机朝着所述靶壳的所述贯通孔聚光， 在所述照射工序中， 在所述压缩用激光输出时机将压缩用激光照射于所述靶壳的所述照射区域，在继压缩用激光的照射之后的所述加热用激光输出时机将加热用激光照射于所述靶壳的所述贯通孔。
5.如权利要求4所述的核聚变生成方法，其特征在于: 在所述靶壳，设置有2个所述贯通孔， 2个所述贯通孔沿着通过所述靶壳的中心的中心轴延伸，并夹着所述中心而互相相对。
6.如权利要求4或者5所述的核聚变生成方法，其特征在于: 所述靶壳为含有氘或者氚的聚合物。
【专利摘要】本发明能够比较容易地控制提供给靶的中心部的等离子体的能量。本发明的激光核聚变装置具备：将靶壳(Tg1)提供给腔室(2)的靶壳供给装置(3)、监视靶壳(Tg1)的姿势和位置的靶壳监视装置(4)、将压缩用激光(LS1)照射于靶壳(Tg1)的压缩用激光输出装置(5a)等、继压缩用激光(LS1)之后将加热用激光(LS3)照射于靶壳(Tg1)的加热用激光输出装置(6)，在靶壳(Tg1)，具有中空的球壳状的形状，在内侧设置有大致球状的空隙(Sp)，设置有连接外侧和空隙(Sp)的至少一个贯通孔(H1)，靶壳(Tg1)的外表面(Sf1)包含压缩用激光的照射被预定的照射区域(Ar1,Ar2)。
【IPC分类】G21B1-03, G21B1-15
【公开号】CN104737235
【申请号】CN201380054174
【发明人】关根尊史, 栗田隆史, 川嶋利幸, 佐藤仲弘, 菅博文, 北川米喜, 森芳孝, 石井胜弘, 藤田和久, 花山良平, 冲原伸一朗, 砂原淳, 米田修, 中村直树, 西村靖彦, 东博纯
【申请人】浜松光子学株式会社, 学校法人光产业创成大学院大学, 丰田自动车株式会社
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2013年10月10日
【公告号】EP2911153A1, US20150270019, WO2014061562A1