[發明專利]激光核聚變裝置以及核聚變生成方法

有效

• 申請號: 201380054174.X
• 申請日: 2013-10-10
• 公開（公告）號: CN104737235A
• 公開（公告）日: 2015-06-24
• 發明（設計）人: 關根尊史;栗田隆史;川嶋利幸;佐藤仲弘;菅博文;北川米喜;森芳孝;石井勝弘;藤田和久
• 申請（專利權）人: 浜松光子學株式會社;學校法人光產業創成大學院大學;豐田自動車株式會社
• 主分類號: G21B1/15
• 分類號: G21B1/15;G21B1/03
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 楊琦

技術領域

本發明涉及激光核聚變裝置以及核聚變生成方法。

背景技術

在非專利文獻1～3中公開了激光核聚變所涉及的技術。在非專利文獻1～3的激光核聚變中，使用了將圓錐狀(特別是圓錐的底面為開口，圓錐的內部為空洞，圓錐的前端不是開口。)的金錐(gold?cone)安裝于球殼狀的CD球體的靶(target)。在非專利文獻1～3的技術中，首先，通過將壓縮用的激光照射于CD球體的外表面中金錐沒有被安裝的區域，從而壓縮CD球體并在CD球體的內部生成等離子體(plasma)，在該壓縮之后，朝著金錐的開口照射加熱用的激光并由在金錐的內部所產生的高速電子來加熱CD球體的內部的等離子體。

現有技術文獻

非專利文獻

非專利文獻1：‘Fast?heating?scalable?to?laser?fusion’,R.Kodama?et?al.,Nature?Vol.418933-934(29August?2002)

非專利文獻2：‘Fast?heating?of?ultrahigh-density?plasma?as?a?step?towards?laser?fusion?ignition’,R.Kodama?et?al.,Nature?Vol.412798-802(23August?2001)

非專利文獻3：‘Fast?ignition?integrated?experiments?with?Gekko?and?LFEX?Lasers’,H.Shiraga?et?al.,Plasma?Physics?And?Contolled?Fusion53(2011)124029(6pp)

發明內容

發明所要解決的技術問題

在非專利文獻1～3的技術中，因為提供給具有金錐的靶的能量通過金錐而被提供給靶的中心部的等離子體，所以在控制實際上被提供給靶的中心部的等離子體的能量的情況下不得不考慮由金錐引起的影響，因而變得復雜。因此，本發明是有鑒于以上所述的技術問題而做出的發明，其目的在于能夠比較容易地控制被提供給靶的中心部的等離子體的能量。

解決問題的技術手段

本發明的一個側面所涉及的激光核聚變裝置，具備：靶殼(target?shell)，使核聚變反應發生；腔室(chamber)，所述靶殼引起核聚變反應；靶殼供給裝置，將所述靶殼提供給所述腔室的內側的基準地點；靶殼監視裝置，監視被所述靶殼供給裝置提供給所述腔室的所述靶殼的狀態；壓縮用激光輸出裝置，朝著所述靶殼輸出用于壓縮所述靶殼的壓縮用激光；加熱用激光輸出裝置，朝著所述靶殼輸出用于加熱所述靶殼的加熱用激光；控制裝置，控制所述靶殼供給裝置、所述壓縮用激光輸出裝置以及所述加熱用激光輸出裝置；所述靶殼具有中空的球殼狀的形狀，在所述靶殼的內側設置有由所述靶殼的內表面劃定的大致球狀的空隙，在所述靶殼，設置有連接所述靶殼的外側和所述靶殼的內側的所述空隙的至少一個貫通孔，所述靶殼的外表面包含壓縮用激光的照射被預定的照射區域，所述壓縮用激光輸出裝置具有：壓縮用激光器，輸出用于壓縮所述靶殼的壓縮用激光；壓縮用聚光光學裝置，朝著所述靶殼的所述照射區域對從所述壓縮用激光器輸出的壓縮用激光進行聚光；所述加熱用激光輸出裝置具有：加熱用激光器，輸出用于加熱所述靶殼的加熱用激光；加熱用聚光光學裝置，朝著所述靶殼的所述貫通孔對從所述加熱用激光器輸出的加熱用激光進行聚光；所述控制裝置具備：靶殼供給單元，以將所述靶殼提供給所述腔室的方式控制所述靶殼供給裝置；時機計算單元，基于由所述靶殼監視裝置獲得的監視結果計算出由所述靶殼供給單元提供的所述靶殼到達所述基準地點的到達時機，并基于所述到達時機計算出所述壓縮用激光器輸出壓縮用激光的壓縮用激光輸出時機、所述加熱用激光器繼所述壓縮用激光輸出時機之后輸出加熱用激光的加熱用激光輸出時機；聚光單元，以從所述壓縮用激光器輸出的壓縮用激光在由所述時機計算單元計算出的所述壓縮用激光輸出時機朝著所述靶殼的所述照射區域聚光的方式，基于由所述靶殼監視裝置獲得的監視結果控制所述壓縮用聚光光學裝置，并以從所述加熱用激光器輸出的加熱用激光在由所述時機計算單元計算出的所述加熱用激光輸出時機朝著所述靶殼的所述貫通孔聚光的方式，基于由所述靶殼監視裝置獲得的監視結果控制所述加熱用聚光光學裝置；輸出單元，在由所述聚光單元控制了所述壓縮用聚光光學裝置和所述加熱用聚光光學裝置之后，以在由所述時機計算單元計算出的所述壓縮用激光輸出時機輸出壓縮用激光的方式控制所述壓縮用激光器，并以在由所述時機計算單元計算出的所述加熱用激光輸出時機輸出加熱用激光的方式控制所述加熱用激光器。