В тяжелоионном термоядерном синтезе для достижения высоких значений интенсивности облучения мишени предполагается ускорение ионов до релятивистских скоростей (0,75 скорости света при удельной энергии  ГэВ/нуклон). При этом величина массового пробега тяжелых ионов составляет 5-20 г/см². В этих условиях вполне естественным представляется сочетание цилиндрической мишени и продольного пучка ионов.

На стадии сжатия DT топлива облучение торца мишени осуществляется пучком ионов ²⁰⁹Bi c энергией E_{i 0} = 125 ГэВ. Пучок фокусируется в пятно диаметром 1,25 мм, перемещающимся по торцевой поверхности мишени по окружности радиусом 1,875 мм с частотой вращения 1 ГГц [1]. При такой частоте вращения временной азимутальной неоднородностью энерговклада пучка ионов в оболочку мишени можно пренебречь. Радиальное распределение плотности потока энергии в пучке принимается параболическим:

                    ,                   (2.1)

где  и  – расстояния от центра мишени до границ облучающего «пятна», так что  есть диаметр пучка ионов. Полная мощность пучка равна   

                                       .                                            (2.2)

Удельное энерговыделение при торможении ионов определяется с учетом эффекта просветления мишени, обусловленного изменением плотности абсорбера (свинца) в процессе нагревания:

                                       ,                                            (2.3)

где  – осредненная по ходу пучка в мишени тормозная способность ионов Bi²⁰⁹  в свинце

                                            ,                                                (2.4)

а сама тормозная способность определяется по формуле Бете-Блоха:

                   ,                             (2.5)

         .

Здесь  где ; r, A, Z, – соответственно плотность, атомный вес и зарядовое число ядер среды;  – заряд и масса отдельной частицы в пучке,  – масса и классический радиус электрона; N_A – число Авогадро; I(Z) – средний потенциал ионизации атомов среды на один электрон; C_i – поправки, учитывающие связь электронов на внутренних оболочках, d – поправка на т.н. «эффект плотности», возникающая в ультрарелятивистской области энергий.

Формула (2.5) справедлива при достаточно больших скоростях ионов, когда кулоновский логарифм  существенно превышает 1, и теряет смысл при . В действительности происходит «обрезание» темпа отбора энергии частицы (пик Брэгга), после чего частица замедляется с конечным темпом потери энергии.

В концепции быстрого поджига сжатое DT-топливо воспламеняется вторым пучком, соосным с мишенью и сфокусированным в пятно с диаметром, равным диаметру DT-шнура (d ~ 100мкм). В двумерных расчетах [2] было показано, что воспламенение DT-смеси при плотности 100г/см³ происходит в окрестности брэгговского пика при удельном энерговкладе порядка 1 ПВт/мг и длительности импульса 0,3 нс. Эти параметры энерговклада используются для определения источникового члена Q_dr, который включается в правой части уравнения энергии для DT-топлива при достижении плотности =100г/см³ в одномерных расчетах данной работы.

Полная мощность пучка профилируется по времени таким образом, чтобы процесс сжатия топлива происходил при наименьшем приращении энтропии [2], и потери энергии пучка, связанные с просветлением прогреваемого материала также были минимальны.