Demonstration of ignition radiation temperatures in indirect-drive inertial confinement fusion hohlraums.

We demonstrate the hohlraum radiation temperature and symmetry required for ignition-scale inertial confinement fusion capsule implosions. Cryogenic gas-filled hohlraums with 2.2 mm-diameter capsules are heated with unprecedented laser energies of 1.2 MJ delivered by 192 ultraviolet laser beams on the National Ignition Facility. Laser backscatter measurements show that these hohlraums absorb 87% to 91% of the incident laser power resulting in peak radiation temperatures of T(RAD)=300 eV and a symmetric implosion to a 100 μm diameter hot core.

R. M. Franks | R. K. Reed | S. D. Andrews | L. M. Burrows | J. A. Baltz | E. A. Tekle | E. F. Wilson | D. R. Hart | P. W. Edwards | E. O. Vergel de Dios | P. Michel | L. Divol | J. Moody | R. Kirkwood | M. Rosen | R. London | O. Landen | B. MacGowan | E. Dewald | C. Niemann | N. Meezan | P. Bell | R. Costa | J. Holder | J. Kilkenny | S. Burkhart | P. Di Nicola | D. Kalantar | R. Lowe-Webb | T. McCarville | T. Schindler | K. Wilhelmsen | S. Le Pape | A. MacPhee | L. Atherton | E. Bond | D. Callahan | S. Dixit | E. Dzenitis | C. Haynam | D. Hinkel | O. Jones | J. Milovich | A. Warrick | K. Widmann | S. Glenzer | L. Suter | J. Kline | G. Kyrala | A. Nikroo | A. Langdon | T. Parham | J. R. Nelson | F. Coffield | P. Wegner | M. Bowers | G. Erbert | G. Heestand | M. Hermann | K. Jancaitis | C. Marshall | E. Moses | R. Patterson | R. A. Sacks | M. Shaw | W. Williams | C. Widmayer | B. V. Van Wonterghem | P. Whitman | S. Sommer | M. Stadermann | J. Fink | R. Zacharias | H. Chandrasekaran | R. Olson | J. Reynolds | D. Browning | R. Kauffman | L. Lagin | D. Atkinson | A. Hamza | B. Riordan | R. Chapman | E. Williams | S. Haan | S. Alvarez | K. Gu | J. Kamperschroer | J. Kimbrough | F. J. López | S. Shiromizu | B. Young | K. Skulina | G. Tietbohl | J. Celeste | E. Giraldez | N. Izumi | D. Hicks | J. Lindl | P. Datte | K. Krauter | R. Hibbard | K. Knittel | B. Golick | G. Ross | S. Vernon | T. Clancy | D. Bradley | D. Hey | M. Eckart | S. Glenn | R. Prasad | A. Mackinnon | P. Springer | B. Hammel | J. Salmonson | K. Moreno | J. Ralph | J. Jackson | J. Kroll | S. Bhandarkar | C. Gibson | E. Alger | R. Berger | C. Castro | B. Haid | M. Jackson | J. Klingmann | T. Kohut | D. Larson | D. LaTray | T. Ma | T. Malsbury | R. Saunders | S. Weaver | M. Edwards | P. Danforth | T. Phillips | M. Schneider | L. Kegelmeyer | G. Brunton | B. Fishler | K. Charron | J. Di Nicola | G. Mauger | R. Wallace | A. Forsman | S. Huber | I. Maslennikov | T. Zaleski | Elmar Mertens | H. Radousky | S. Rogers | S. Langer | P. Adams | J. B. Alfonso | Z. Alherz | L. F. Alvarez | P. Amick | K. Andersson | G. Antonini | P. Arnold | L. Auyang | S. Azevedo | B. N. M. Balaoing | F. Barbosa | G. Bardsley | D. Barker | A. I. Barnes | A. Baron | R. Beeler | B. Beeman | L. Belk | J. Bell | M. A. Bergonia | L. Bernardez | L. Berzins | R. Bettenhausen | L. Bezerides | C. L. Bishop | D. Bopp | J. Borgman | J. Bower | G. Bowers | D. T. Boyle | J. Bragg | J. Braucht | D. Brinkerhoff | S. Burns | K. E. Burns | B. Burr | L. Burrows | R. K. Butlin | N. J. Cahayag | P. Cardinale | R. Carey | J. Carlson | A. Casey | A. Chakicherla | F. Chambers | C. Chan | C. Chang | Y. Chen | M. Christensen | A. Churby | B. D. Cline | L. Clowdus | D. Cocherell | S. Cohen | J. Cox | G. Curnow | M. Dailey | R. Darbee | J. A. Davis | G. Deis | R. Demaret | D. Dobson | T. Doppner | J. D. Driscoll | J. Dugorepec | J. Duncan | P. Dupuy | S. Edson | G. Edwards | O. Edwards | J. Ellefson | C. Ellerbee | C. Estes | W. J. Fabyan | R. Fallejo | M. Fedorov | B. Felker | M. D. Finney | L. Finnie | M. J. Fischer | J. Fisher | J. Florio | C. Foxworthy | T. Frazier | G. Frieder | T. Fung | G. N. Gawinski | H. Gonzales | S. Gonzales | M. Gonzalez | K. Griffin | J. Grippen | S. M. Gross | P. H. Gschweng | G. Gururangan | S. Hahn | J. Hamblen | D. L. Hardy | R. G. Hartley | G. Hermes | D. L. Hipple | J. D. Hitchcock | D. L. Hodtwalker | J. Hollis | G. Holtmeier | A. Huey | D. Hulsey | S. Hunter | T. R. Huppler | M. Hutton | D. Jedlovec | B. Johnson | M. Johnson | T. Johnson | M. Johnston | G. Keating | S. Kenitzer | K. King | K. Koka | S. Kramer | J. Krammen | G. W. Krauter | E. Krieger | K. L. La Fortune | V. Lakamsani | S. Lane | N. Lao | G. Lau | B. L. Lechleiter | Y. Lee | T. L. Lee | J. Li | J. Liebman | S. Locke | H. Loey | D. Lord | J. G. Lown | A. Ludwigsen | N. Lum | R. R. Lyons | M. Magat | D. Maloy | G. Markham | R. M. Marquez | A. Marsh | S. Marshall | D. Mathisen | M. Mauvais | J. McBride | J. McCloud | A. McGrew | B. Mchale | J. Meeker | J. Merill | M. G. Miller | T. Mills | R. Miramontes | R. Montesanti | M. M. Montoya | J. Morris | K. M. Morriston | M. Neto | J. Neumann | E. Ng | Q. Ngo | B. Olejniczak | N. Orsi | M. W. Owens | E. Padilla | T. Pannell | G. Pavel | D. Pendlton | F. Penko | B. Pepmeier | D. Petersen | D. Pigg | K. Piston | K. D. Pletcher | C. Powell | B. S. Raimondi | R. L. Rampke | R. Reed | W. Reid | V. Rekow | J. Rhodes | M. Richardson | R. Rinnert | A. Rivenes | A. Rivera | C. J. Roberts | J. A. Robinson | R. Robinson | S. Robison | O. R. Rodriguez | M. Runkel | A. Runtal | S. Sailors | J. T. Salmon | J. R. Schaffer | M. Schmitt | K. Segraves | M. Sheldrick | R. Shelton | M. Shiflett | M. Shor | L. L. Silva | S. Silva | D. Smauley | B. E. Smith | L. Smith | A. L. Solomon | J. G. Soto | N. Spafford | D. Speck | F. Stanley | T. G. Stone | E. Stout | P. Stratton | R. Strausser | W. Sweet | M. Swisher | J. Tappero | J. Tassano | J. S. Taylor | C. Thai | C. Thomas | A. Thomas | A. Throop | J. Tillman | R. Town | S. Townsend | K. L. Tribbey | D. Trummer | J. Truong | J. Vaher | M. Valadez | P. V. Van Arsdall | A. J. Van Prooyen | M. Vergino | J. Vickers | G. T. Villanueva | M. Vitalich | S. Vonhof | F. Wade | C. T. Warren | J. Watkins | M. Weingart | J. Wen | K. White | L. Willis | B. Wilson | M. Witte | K. Work | P. Yang | K. Youngblood | P. G. Zapata | H. Zhang | J. Zielinski | B. A. Wilson | J. Kroll | B. Smith | K. Pletcher | A. Solomon | B. Raimondi | J. Taylor | R. Sacks | J. Alfonso | A. Barnes | B. Cline | S. Gross | B. Lechleiter | R. Lyons | T. Mccarville | E. Wilson | J. A. Davis | T. L. Lee | E. Vergel de Dios | M. Fischer

[1]  O. Landen,et al.  The physics basis for ignition using indirect-drive targets on the National Ignition Facility , 2004 .

[2]  Otto L. Landen,et al.  Status of our understanding and modeling of x-ray coupling efficiency in laser heated hohlraums , 2001 .

[3]  M. Rosen,et al.  Proof of Principle experiments that demonstrate utility of cocktail hohlraums for indirect drive ignition , 2007 .

[4]  J. Lindl.  Development of the indirect‐drive approach to inertial confinement fusion and the target physics basis for ignition and gain , 1995 .

[5]  M. J. Pivovaroff,et al.  Images of the laser entrance hole from the static x-ray imager at NIF. , 2010, The Review of scientific instruments.

[6]  Karen S. Anderson,et al.  Thermonuclear ignition in inertial confinement fusion and comparison with magnetic confinement , 2010 .

[7]  D. Harris,et al.  Ignition target design and robustness studies for the National Ignition Facility , 1996 .

[8]  Peter A. Amendt,et al.  A simple time-dependent analytic model of the P2 asymmetry in cylindrical hohlraums , 1999 .

[9]  J. Meyer-ter-Vehn,et al.  The physics of inertial fusion - Hydrodynamics, dense plasma physics, beam-plasma interaction , 2004 .

[10]  Robert L. Kauffman,et al.  Dante soft x-ray power diagnostic for National Ignition Facility , 2004 .

[11]  Ramon Joe Leeper,et al.  Time and spatially resolved measurements of x-ray burnthrough and re-emission in Au and Au:Dy:Nd foils , 2003 .

[12]  G. G. Stokes.  "J." , 1890, The New Yale Book of Quotations.

[13]  Peter A. Amendt,et al.  Design and modeling of ignition targets for the National Ignition Facility , 1995 .

[14]  M. J. Edwards,et al.  Symmetric Inertial Confinement Fusion Implosions at Ultra-High Laser Energies , 2009, Science.

[15]  D. K. Bradley,et al.  Symmetry tuning via controlled crossed-beam energy transfer on the National Ignition Facilitya) , 2009 .

[16]  Daniel N. Baker,et al.  The role of symmetry in indirect‐drive laser fusion , 1995 .

[17]  Joshua E. Rothenberg,et al.  Reduction of laser self-focusing in plasma by polarization smoothing , 1998 .

[18]  R. E. Marshak,et al.  Effect of Radiation on Shock Wave Behavior , 1958 .

[19]  Peter A. Amendt,et al.  Demonstration of time-dependent symmetry control in hohlraums by drive-beam staggering , 2000 .

[20]  P. Michel,et al.  National Ignition Campaign Hohlraum energeticsa) , 2009 .