THERMAL CONVERSION EFFICIENCY FOR HEAVY-ION BEAM HEATED CYLINDERS

Résumé
Partant d'une étude paramétrique du transport radiatif dans les cibles cylindriques homogènes, nous présentions une expression approchée pour l'efficacité de la conversion du dépôt d'énergie en radiation thermique. On considère des faisceaux d'ions lourds très pénétrants (système SIS-ESR au GSI). L'interaction faisceau-cible est simulée numériquement à l'aide du code MEDUSA-KAT. On utilise ainsi une approximation de transport radiatif de la chaleur avec une limite appropriée de flux dans les parties optiquement minces ou épaisses de la cible. Les équations d'état de type SESAME et les opacités correspondantes sont utilisées. Nos simulations montrent que l'on atteint une efficacité de conversion d'au moins 40% dans les manips SIS.

Abstract
Based on a parameter study of radiation transport in homogeneous cylindrical targets, we have developed a formula which approximately represents the conversion efficiency of deposited energy into thermal radiation. This work considers highly penetrating heavy ion beams like the ones to be produced from the heavy ion synchrotron (SIS) at the Gesellschaft für Schwerionenforschung (GSI), Darmstadt. We have carried out simulations of heavy-ion-beam target interaction using MEDUSA-KAT in a radiative heat conduction approximation with appropriate flux limiting in optically thick as well as optically thin target regions. SESAME equation of state (EOS) and opacities are used. Our simulations show that one should be able to obtain at least 40 % conversion efficiency in the SIS experiments.