Urządzenie badawcze National Ignition Facility, Lawrence Livermore National Laboratory, Livermore, Kalifornia, Stany Zjednoczone

National Ignition Facility (NIF), laserowe urządzenie do badań nad syntezą jądrową, zlokalizowane w Lawrence Livermore National Laboratory w Livermore, Kalifornia, USA Głównym celem tego urządzenia jest stworzenie samoregenerującej się lub wytwarzającej energię reakcji termojądrowej dla pierwszy raz. Jeśli się powiedzie, może wykazać wykonalność laserowych reaktorów termojądrowych, co dla astrofizyków może przeprowadzać eksperymenty gwiezdne i pozwolić fizykom lepiej zrozumieć i przetestować broń nuklearną.

Po raz pierwszy zaproponowany w 1994 r., Z kosztem 1,2 miliarda USD i szacowanym czasem ukończenia wynoszącym osiem lat, urządzenie nie zostało zatwierdzone do 1997 r., A jego konstrukcja była nękana problemami i przekroczeniami kosztów. Zanim 192 zastosowane w nim lasery zostały po raz pierwszy przetestowane razem w lutym 2009 r., Cena wzrosła do 3,5 miliarda dolarów. Budowa NIF uzyskała certyfikat Departamentu Energii USA w dniu 31 marca 2009 r. I została oficjalnie poświęcona w dniu 29 maja 2009 r. Eksperymenty z zapłonem termojądrowym mają rozpocząć się w 2010 r., A urządzenie ma wykonać od 700 do 1000 eksperymenty rocznie przez kolejne 30 lat.

Wiązki laserowe stosowane w NIF rozpoczynają się od oscylatora głównego jako pojedynczego impulsu laserowego o niskiej energii (podczerwieni), trwającego od 100 trylionów do 25 miliardowych części sekundy. Wiązka ta jest podzielona na 48 nowych wiązek, które są kierowane przez poszczególne włókna światłowodowe do potężnych przedwzmacniaczy, które zwiększają energię każdej wiązki około 10 miliardów. Każda z tych 48 wiązek jest następnie dzielona na 4 nowe wiązki, które są podawane do 192 głównych systemów wzmacniaczy laserowych. Każda wiązka jest kierowana tam iz powrotem przez specjalne szklane wzmacniacze i regulowane lustra - wzmacniając wiązki około 15 000 razy i przesuwając ich długość fali do ultrafioletu, gdy przemierzają prawie 100 km (60 mil) kabli światłowodowych. Na koniec 192 wiązki są wysyłane do celowanej do próżni komory o średnicy 10 metrów (33 stopy), gdzie każda wiązka dostarcza około 20 000 dżuli energii do małej grudki deuteru i trytu (izotopy wodoru z dodatkowymi neutronami) zlokalizowanych w centrum komory. Wiązki muszą zbiegać się w odległości kilku trylionów sekundy od siebie w kulistym granulacie, który ma tylko około 2 mm (około 0,0787 cala) średnicy i jest chłodzony do kilku stopni absolutnego zera (-273,15 ° C lub -459,67 ° F). Prawidłowo wyregulowane wiązki dostarczają ponad 4 000 000 dżuli energii, która ogrzewa granulkę do około 100 000 000 ° C (180 000 000 ° F) i rozpoczyna reakcję jądrową.