<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" article-type="research-article" dtd-version="1.2" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">Russian Journal of Nondestructive Testing</journal-id><journal-title-group><journal-title>Russian Journal of Nondestructive Testing</journal-title></journal-title-group><issn publication-format="print">0130-3082</issn><issn publication-format="electronic">3034-4980</issn><publisher><publisher-name>Russian Academy of Science</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.7868/S3034498025110041</article-id><title-group><article-title>THREE-DIMENSIONAL MODELLING OF VISIBLE RADIATION PROPAGATION THROUGH CRYOGENIC TARGET WITH HARMONIC PERTURBATIONS OF SHELL AND SOLID FUEL LAYER</article-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>ТРЕХМЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ВИДИМОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ЧЕРЕЗ КРИОГЕННУЮ МИШЕНЬ С ГАРМОНИЧЕСКИМИ ВОЗМУЩЕНИЯМИ ПОВЕРХНОСТЕЙ ОБОЛОЧКИ И ТВЕРДОГО СЛОЯ ТОПЛИВА</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author"><contrib-id contrib-id-type="orcid"></contrib-id><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Zarubina</surname><given-names>E.Yu.</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Зарубина</surname><given-names>Е.Ю. </given-names></name></name-alternatives><email>zarubina_eyu_noemail@ras.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"></xref><xref ref-type="aff" rid="aff-2"></xref></contrib><contrib contrib-type="author"><contrib-id contrib-id-type="orcid"></contrib-id><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Rogozhina</surname><given-names>M.A.</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Рогожина</surname><given-names>М.А. </given-names></name></name-alternatives><email>rogozhina_ma_noemail@ras.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-3"></xref></contrib><contrib contrib-type="author"><contrib-id contrib-id-type="orcid"></contrib-id><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Chugrov</surname><given-names>I.A.</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Чугров</surname><given-names>И.А. </given-names></name></name-alternatives><email>chugrov_ia_noemail@ras.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-5"></xref></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff><institution xml:lang="ru">Российский Федеральный Ядерный Центр — Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Экспериментальной Физики (РФЯЦ—ВНИИЭФ); МГУ им. М.В. Ломоносова, филиал МГУ в Сарове</institution><institution xml:lang="en">The Russian Federal Nuclear Center—All-Russian Scientific Research Institute of Experimental Physics (RENC—VNIIEF); MSU named after M.V. Lomonosov, MSU Branch in Sarov</institution></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff-2"><aff><institution xml:lang="ru"></institution><institution xml:lang="en"></institution></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff-3"><aff><institution xml:lang="ru">Российский Федеральный Ядерный Центр — Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Экспериментальной Физики (РФЯЦ—ВНИИЭФ)</institution><institution xml:lang="en">The Russian Federal Nuclear Center—All-Russian Scientific Research Institute of Experimental Physics (RENC—VNIIEF)</institution></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff-5"><aff><institution xml:lang="ru">Российский Федеральный Ядерный Центр — Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Экспериментальной Физики (РФЯЦ—ВНИИЭФ)</institution><institution xml:lang="en">The Russian Federal Nuclear Center—All-Russian Scientific Research Institute of Experimental Physics (RENC—VNIIEF)</institution></aff></aff-alternatives><pub-date date-type="pub" iso-8601-date="2025-11-01" publication-format="electronic"><day>01</day><month>11</month><year>2025</year></pub-date><issue>11</issue><fpage>44</fpage><lpage>52</lpage><abstract xml:lang="en"><p>An indirect-drive cryogenic target is a hollow spherical shell-capsule with solid layer of hydrogen isotopes (fuel) on its inner surface, located in a box-converter which in turn is mounted in a cryostat to provide for operation at a cryogenic temperature. Before placing a target in an ignition experiment at a megalpoule energy level facility a thorough characterization of all component elements of the target and of the finished target must be completed. This paper describes three-dimensional modelling of a visible radiation beam propagation through a cryogenic target to study the robustness of optical shadow method for characterization of a solid fuel layer in an optically transparent shell in the presence of harmonic perturbations of various orders and amplitudes of the shell and fuel layer surfaces, as well as under non-ideal experimental conditions.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="ru"><p>Криогенная мишень непрямого облучения — это полая сферическая оболочка с твердым слоем изотопов водорода (топлива) на ее внутренней поверхности, расположенная с помощью капилляра в боксе-конверторе, который, в свою очередь, установлен в криостате, обеспечивающем работу при криогенных температурах. Перед постановкой мишени в эксперимент по зажиганию на установке металкоудылого уровня энергии должна быть выполнена всесторонняя аттестация всех элементов мишени, а также аттестация готовой мишени. В данной работе описано трехмерное моделирование прохождения пучка видимого излучения через криогенную мишень с целью исследования корректности оптического теневого метода аттестации твердого слоя топлива в оптически прозрачной оболочке при наличии гармонических возмущений различных порядков и амплитуды поверхностей оболочки и топлива, а также в условиях неидеальной оптической системы наблюдения.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="en"><kwd>лазерный термоядерный синтез инерционный термоядерный синтез термоядерная мишень криогенная мишень капсула криогенный слой топливо оптическая теневая диагностика</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>лазерный термоядерный синтез инерционный термоядерный синтез термоядерная мишень криогенная мишень капсула криогенный слой топливо оптическая теневая диагностика</kwd></kwd-group></article-meta></front><body></body><back><ref-list><ref id="B1"><label>B1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ильгисонис В. Термоядерные исследования как существенная составляющая технологической платформы энергетической безопасности // Энергетическая политика. 2023. № 2 (180). DOI: 10.46920/2409-5516_2023_2180_12</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en"></mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B2"><label>B2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ильгисонис В.И., Ильин К.И., Новиков С.Г., Оленин Ю.А. О программе российских исследований в области управляемого термоядерного синтеза и плазменных технологий // Физика плазмы. 2021. Т. 47. № 11. С. 963—969. DOI: 10.31857/S0367292121110172</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en"></mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B3"><label>B3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Аверин М.С., Баранова А.С., Бусалов А.А., Гнутов А.С., Ермакова И.Ю., Ляпин В.В. Алгоритм переноса поверхностной сетки при подготовке расчетных сеток для тонкостенных конструкций / Молодежь в науке: сборник докладов XXI научно-технической конференции. 2024. </mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en"></mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B4"><label>B4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Haan S.W., Lindl J.D., Callahan D.A., Clark D.S. Point design targets, specifications, and requirements for the 2010 ignition campaign on the National Ignition Facility // Physics of Plasmas (1994-present). 2011. V. 18. P. 051001. DOI: 10.1063/1.3592169</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en"></mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B5"><label>B5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Harding D.R., Wittman M.D., Edgell D.H. Considerations and Requirements for Providing Cryogenic Targets for Direct-Drive Inertial Fusion Implosions at the National Ignition Facility // Fusion Science and Technology. 2013. V. 63. No. 2. P. 95—105.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en"></mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B6"><label>B6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Hamza A.V., Nikroo A., Alger E., Antipa N., Atherton L.J., Barker D., Baxamusa S., Bhandarkar S., Biesiada T., Buice E., Carr E., Castro C., Choate C., Conder A., Crippen J., Dylla-Spears R., Dzenitis E., Eddinger S., Emerich M., Fair J., Farrell M., Felker S., Florio J., Forsman A.,  Giraldez E., Hein N., Hoover D., Horner J., Huang H., Kozioziemski B., Kroll J., Lawson B., Letts S.A., Lord D., Mapoles E., Mauldin M., Miller P., Montesanti R., Moreno K., Parham T., Nathan B.,  ReynoldsJ., Sater J., Segraves K., Seugling R., Stadermann M., Strauser R., Stephens R., Suratwala T.I., Swisher M., Taylor J.S., Wallace R., Wegner P., Wilkens H., Yoxalla B. Target development for the National Ignition Campaign // Fusion science and technology. 2016. V. 69. P. 395—406.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en"></mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B7"><label>B7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Harding D.R., Ulreich J., Wittman M.D.,  Chapman R., Taylor C., Taylor R., Redden N.P., Lambropoulos J.C., Gram R.Q., Bonino M.J., Turner D.W. Requirements and Capabilities for Fielding Cryogenic DT-Containing Fill-Tube Targets for Direct-Drive Experiments on OMEGA // Fusion Science and Technology. 2017.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en"></mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B8"><label>B8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Swadling G.F. , Farmer W.A., Chen H., Aybar N., Rubery M.S., Schneider M.B., Liedahl D.A., Lemos N.C., Tubman E., Ross J.S., Hinkel D.E., Landen O.L., Rosen M.D., Rogers S., Newman K., Yanagisawa D., Roskopf N.,Vonhof  S., Aghaian L., Mauldin M., Reichelt B.L., Kunimune J. Resolving discrepancies in bang-time predictions for ICF experiments on the NIF: Insights from the Build-A-Hohlraum Campaign // Work in progress. 2025. V 17. No. 1.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en"></mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B9"><label>B9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Abu-Shawareb H., The Indirect Drive ICF Collaboration et. al. Achievement of Target Gain Larger than Unity in an Inertial Fusion Experiment // Phys. Rev. Lett. 2024. V. 132. P. 065102. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.132.065102.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en"></mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B10"><label>B10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">LMJ &amp;amp; PETAL Status and first experiments // Journal of Physics: Conference Series 717. 2016. P. 012084. DOI:10.1088/1742-6596/717/1/012084</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en"></mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B11"><label>B11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Miquel J.-L., Lion C., Vivini P. The Laser Mega-Joule : LMJ &amp;amp; PETAL status and Program Overview // Journal of Physics: Conference Series 688. 2016. P. 012067. DOI:10.1088/1742-6596/688/1/012067</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en"></mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B12"><label>B12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Shaoen Jiang Feng Wang, Yongkun Ding, Shenye Liu, Jiamin Yang, Sanwei Li, Tianxuan Huang, Zhurong Cao, Zhenghua Yang, Xin Hu, Wenyong Miao, Jiyan Zhang, Zhebin Wang, Guohong Yang, Rongqing Yi, Qi Tang, Longyu Kuang, Zhichao Li, Dong Yang, Baohan Zhang. Experimental Progress of Inertial Confinement Fusion Based on ShenGuang III Laser Facility in China /Nucl. Fusion. 2018. DOI: 10.1088/1741-4326/aabdb6</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en"></mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B13"><label>B13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">https://lasers.llnl.gov/science/achieving-fusion-ignition. Дата обращения 29.04.25 г.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en"></mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B14"><label>B14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Wittman M.D., Bredesen D. Modeling for Direct Drive Fusion Implosions: Cryogenic Target Filling at Arbitrary Viewing Angles and Yield Prediction. Simon Narang, Sutherland High School, Pittsford, New York. November 2019.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en"></mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B15"><label>B15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Harding D.R., Wittman M.D., Redden N.P., Edgell D.H., Ulreich J. Comparison of Shadowgraphy and X-Ray Phase Contrast Methods for Characterizing a DT Ice Layer in an Inertial Confinement Fusion Target // Fusion Science and Technology. 2020. DOI: 10.1080/15361055.2020.1812990</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en"></mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B16"><label>B16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Tianliang Yan, Kai Wang, Zhongming Zang, An Lu, Xiaobo Hu, Nan Chen, Huxiang Zhang, Chong Liu, Dong Liu. Compact, snapshot and triple-wavelength system for ICF target ice-layer refractive index and thickness measurement // Optics and Laser Technology. 2021. V. 134. P. 106595.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en"></mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B17"><label>B17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Lamy F., Voisin Y., Diou A., Martin M., Jeannot L., Pascal G., Hermerel C. A Model to Characterize the D-T Layer of ICF Targets by Backlit Optical Shadowgraphy // Fusion Science and Technology. 2005. V. 48. No. 3. P. 1307—1319.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en"></mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B18"><label>B18</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Зарубина Е.Ю., Рогожина М.А., Чугров И.А. Получение криогенной мишени непрямого облучения с твердым слоем дейтерия // ВМУ. Серия 3. Физика. Астрономия. 2024. V. 79. No. 1. P. 2410401. </mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en"></mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B19"><label>B19</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Зарубина Е.Ю., Рогожина М.А., Чугров И.А. Диагностика параметров слоя изотопов водорода в криогенной мишени непрямого облучения для лазерного термоядерного синтеза // ФИЗМАТ. 2024. V. 2. No. 2. P. 134—154.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en"></mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B20"><label>B20</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Zarubina E.Yu., Rogozhina M.A. Shadowgraphic Characterization Method of a Cryogenic Hydrogen Isotope Layer in an Indirect-Drive Target for Inertial Confinement Fusion // Physics of Atomic Nuclei. 2022. V. 5. No. 10. P. 1638—1641. DOI: 10.1134/S1063778822100659</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en"></mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B21"><label>B21</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Алабужев А.А., Белозерова Т.С., Хеннер В.К. Методы математической физики. Ч. II. Специальные функции. Полиномы Лежандра / Учеб.-метод. пособие. Пермь: Перм. ун-т, 2009. 76 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en"></mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B22"><label>B22</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Борн М., Вольф Э. Основы оптики. Изд. 2-е. Перевод с английского. Главная редакция физико-математической литературы изд-ва «Наука», 1973. </mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en"></mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B23"><label>B23</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Keisuke Iwano, Jiaqi Zhang, Akifumi Iwamoto, Yuki Iwasa, Keisuke Shigemori, Masanori Hara, Yuji Hatano, Takayoshi Norimatsu &amp;amp; Kohei Yamanoi. Refractive index measurements of solid deuterium–tritium // Scientifc Reports. 2022. No. 12. P. 2223. DOI: 10.1038/s41598-022-06298-1</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en"></mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list></back></article>