物理學：世界上最大的激光器加快了步伐！
最終光學損傷檢測系統安裝在30米直徑NIF靶室內的可伸縮臂上。
目標完成日期只有一年半的時間，國家點火設施（NIF）的科學家和技術人員正在加快安裝和測試其他NIF 192激光器的速度，並準備在2008年進行新一輪的初步實驗。
根據NIF和Photon Science首席副主任Ed Moses的說法，95個NIF光束線首次被一起發射，具有“優秀”的控制系統和激光穩定性。上個月，該設施的注入激光系統啟動了激光脈衝，為144條光束線射擊。
“現在已經發射了超過2.5兆焦耳的總紅外能量，”摩西說。“這是Nova激光器（NIF的前身）通常在世界上最大的激光器運行時的40倍。”
測試和複雜的計算機模擬證實，在加利福尼亞州北部的勞倫斯利弗莫爾國家實驗室正在建設的NIF，在2009年所有光束線完成時，正在實現其180萬焦耳紫外線能量的設計規範（NIF的紅外激光能量是轉換為紫外線進行激光聚變實驗，以儘量減少能量損失。）
該設施的兩個96光束激光器托架中的第一個在7月底投入使用。96個光束中的每一個發射的紅外輸出能量約為22,000焦耳，足以滿足NIF的操作和性能要求。從那時起，在第二個激光機艙中正在調試另外六個八光束“束”，其中三個束已經在操作上合格。
“當我們邁向完成國家點火設施時，這是一件大事，”國家核安全管理局（NNSA）行政官托馬斯·德阿戈斯蒂諾說。“即將到來的那一天，我們將能夠模擬極端溫度和壓力接近核爆炸現象的條件。”
NIF光束線的整體調試計劃於2009年進行。
激光照射持續約250億分之一秒，只是眨眼的一小部分時間。射擊光束需要操作2,300個高質量的光學和儀器模塊以及近400臺運行一百萬行控制系統代碼的計算機。
測試測量每個光束的空間輪廓和時間脈衝形狀的質量。即使每個鏡頭的時間非常短，但其能量輸出和頻率設計為在其持續時間內顯著變化，這取決於所進行的實驗類型。
負責建模和測試激光器質量和性能的物理學家克里斯·海納姆指出，只有十幾個人在NIF的夜間“貓頭鷹”輪班中參加了控制室活動，標誌著第一個激光海灣的調試活動完成。
“這是件好事，”Haynam說。“事實上，物理學家和首席工程師不必在那裡。細節是提前制定出來的。我們給了他們計劃。運營商按照計劃執行計劃。它毫無障礙地消失了。”
與此同時，從2003年至2004年在NIF進行的實驗收集的數據已經實現了複雜的計算機模擬，證實了NIF能夠達到產生世界上第一次慣性約束聚變所需的能量水平和光束質量。
“NIF早期光”實驗包括首次在全尺寸目標上使用四個高能量激光束進行四次射擊。對LLNL世界級超級計算機的實驗模擬將實際的實驗數據與前所未有的程度相匹配。實驗和模擬表明，NIF的激光束將在等離子體填充的目標中有效傳播，目標是實現聚變點火和熱核燃燒。
當NIF運行時，來自192個激光束的紅外能量將轉換為180萬焦耳的紫外線能量，並以脈衝持續約10納秒（十億分之一秒）的速度傳送到目標室中心的毫米大小的目標。 。這相當於美國在相同的短時間內發電量的1000倍。
激光束將壓縮充滿氫同位素氘和氚的空心殼，達到鉛密度的100倍。在最終的條件下-溫度超過1億攝氏度，壓力高達地球大氣層的1000億倍-燃料核心將點燃，熱核燃燒將迅速通過壓縮燃料傳播，釋放的能量是沉積量的數倍。由激光束。
在NIF的慣性約束聚變實驗將創造類似於爆炸熱核武器內部或恆星和巨行星核心的條件。由此產生的信息將用於幫助確保國家核儲存的可靠性和安全性，而無需進行地下測試。數據還將揭示有關宇宙性質和結構的新細節。
明年的NIF實驗將把96個光束聚焦在一個充滿輕質氣體混合物的金色空腔（含有融合目標的橡皮擦大小的膠囊）上。被稱為希臘黎明女神的“Eos”，實驗將使用來自完成的激光海灣的第一組光束，行進到10米直徑目標室的中心。它們旨在幫助驗證從2010年開始的全面點火活動的關鍵方面。
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