National Ignition Facility sætter ny laserenergirekord

Lawrence Livermore National Laboratory's (LLNL) National Ignition Facility (NIF) lasersystem har sat ny rekord, affyring af 2,15 megajoule (MJ) energi til sit målkammer - en forbedring på 15 procent i forhold til NIF's designspecifikation på 1,8 MJ, og mere end 10 procent højere end den tidligere 1,9 MJ energirekord sat i marts 2012.

Dette demonstrationsbillede opfylder med succes en National Nuclear Security Administration (NNSA) niveau 2-milepæl for 2018.

"NIF's brugere beder altid om at bruge mere energi i deres eksperimenter, fordi højere energier forbedrer den videnskab, NIF kan levere til støtte for stewardship-programmet. Disse resultater markerer et stort skridt i retning af at øge NIF's energi- og kraftkapacitet, " sagde NIF-direktør Mark Herrmann. "Denne demonstration tjener som det første skridt på en vej, der kunne give NIF mulighed for at operere med væsentligt højere energier end nogensinde forudset under NIF's design."

Formålet med dette eksperiment var at demonstrere den højeste energi, NIF sikkert kan levere med sin nuværende optik og laserkonfiguration. Forøgelse af NIF's energigrænse vil udvide parameterrummet for stewardship-eksperimenter og give et betydeligt løft til jagten på antænding - et nøgleelement i NNSA's Stockpile Stewardship Program.

Dette arbejde bygger på en succesfuld demo-laserkampagne udført på NIF sidste år, som brugte blot fire af NIFs stråler til at studere NIF-laserens ydeevnegrænser. For nylig udgivet i Kernefusion , den eksperimentelle kampagne var designet til at vurdere laserydelsesgrænser og driftsomkostninger i forhold til forudsigelige modeller. Kampagnen kulminerede i levering af de højeste energier til dato og informerede indsatsen for at demonstrere 2,1 MJ på hele 192-stråle lasersystemet.

NIF laseren bruger titusindvis af store optiske præcisionskomponenter, inklusive linser, laser glasplader, spejle og frekvenskonverteringskrystaller til at forstærke og lede 192 laserstråler til et lille mål i det 10 meter lange målkammer. Kontinuerlig forsknings- og udviklingsindsats har sat denne optik på forkant med materialevidenskab og -teknologi og spiller en afgørende rolle i at hæve laserens energi- og effekttærskler. Nylige gennembrud har reduceret niveauet af skadeinitiering og vækst i optikken og ført til en reduceret omkostning til at afbøde eksisterende skader.

Baseret på denne vellykkede demonstration, NIF arbejder med LLNL's tændingsprogram for at udføre de første tændingseksperimenter, der udnytter denne forbedrede energikapacitet senere på sommeren.