論文の概要: Inverse Modeling for Laser Pulse Shape Design in Inertial Confinement Fusion
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.33096v1
- Date: Thu, 22 Oct 2026 10:06:42 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-27 22:27:13.243057
- Title: Inverse Modeling for Laser Pulse Shape Design in Inertial Confinement Fusion
- Title（参考訳）: 慣性核融合におけるレーザーパルス形状設計の逆モデリング
- Abstract要約: 慣性閉じ込め核融合(ICF)の成功の重要な要因はレーザーパルス形状(LP)の設計である。
従来のLP設計は計算コストのかかるシミュレーションと手動の反復的な改良に依存している。
ICFレーザーパルス形状設計システム (LPDS) を導入し, 所望の結果と目標ペレット構成を直接最適化したLPにマッピングする逆モデリングフレームワークを提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 9.911858437057594
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The achievement of practical fusion energy remains one of the most pressing unsolved scientific challenges, with immense implications for carbon-free power. A critical factor in the success of Inertial Confinement Fusion (ICF) is the design of a Laser Pulse Shape (LP) that can optimally drive implosions under stringent physical constraints. Traditional LP design relies on computationally expensive simulations and manual iterative refinement. We introduce the ICF Laser Pulse Shape Design System (LPDS), a generative inverse modeling framework that maps desired outcomes and target pellet configurations directly to optimized LPs. Crucially, we design a multi-objective loss function to ensure the generated LPs satisfy fundamental physical constraints and experimental requirements. Furthermore, we present constraint-conditioning, inpainting, and gradient-based LP editing mechanisms for fine-grained control over specific pulse characteristics during generation. Moreover, we study the transfer of our framework to a limited set of real experimental shots. Our method establishes a data-driven inverse design framework for LP design in ICF, contributing to the advancement of practical and sustainable fusion energy.
- Abstract（参考訳）: 実際の核融合エネルギーの達成は、炭素のない電力に多大な影響を及ぼす未解決の科学的課題の1つとして残されている。
慣性閉じ込め核融合(ICF)の成功の重要な要因はレーザーパルス形状(LP)の設計である。
従来のLP設計は計算コストのかかるシミュレーションと手動の反復的な改良に依存している。
ICFレーザーパルス形状設計システム (LPDS) を導入し, 所望の結果と目標ペレット構成を直接最適化したLPにマッピングする逆モデリングフレームワークを提案する。
重要なことは、生成したLPが基本的な物理的制約と実験的要件を満たすことを保証するために、多目的損失関数を設計する。
さらに, 生成中の特定のパルス特性を微粒化制御するための制約条件, 塗装, 勾配に基づくLP編集機構を提案する。
さらに,本研究の枠組みを実写実写に限定的に移行する方法について検討した。
本手法は,ICFにおけるLP設計のためのデータ駆動逆設計フレームワークを構築し,実用的で持続可能な核融合エネルギーの進歩に寄与する。
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