Il sistema laser National Ignition Facility (NIF) del Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) ha stabilito un nuovo record, sparando 2,15 megajoule (MJ) di energia alla sua camera bersaglio, un miglioramento del 15% rispetto alle specifiche di progettazione del NIF di 1,8 MJ, e oltre il 10% in più rispetto al precedente record energetico di 1,9 MJ stabilito nel marzo 2012.

Questa ripresa dimostrativa soddisfa con successo una pietra miliare di livello 2 della National Nuclear Security Administration (NNSA) per il 2018.

"Gli utenti di NIF chiedono sempre di utilizzare più energia nei loro esperimenti, perché le energie più elevate migliorano la scienza che il NIF può fornire a sostegno del programma di gestione. Questi risultati segnano un passo importante verso l'aumento della capacità energetica e di potenza di NIF, " ha dichiarato il direttore del NIF Mark Herrmann. "Questa dimostrazione serve come primo passo su un percorso che potrebbe consentire al NIF di operare a energie sostanzialmente più elevate di quanto mai immaginato durante la progettazione del NIF".

Lo scopo di questo esperimento era dimostrare la massima energia che il NIF può fornire in sicurezza con la sua attuale configurazione ottica e laser. L'aumento del limite di energia del NIF amplierà lo spazio dei parametri per gli esperimenti di gestione e fornirà una spinta significativa alla ricerca dell'accensione, un elemento chiave del programma di gestione delle scorte della NNSA.

Questo lavoro si basa su una campagna laser dimostrativa di successo eseguita su NIF lo scorso anno, che ha utilizzato solo quattro dei raggi NIF per studiare i limiti di prestazione del laser NIF. Pubblicato di recente in Fusione nucleare , la campagna sperimentale è stata progettata per valutare i limiti delle prestazioni del laser e i costi operativi rispetto a modelli predittivi. La campagna è culminata nella fornitura delle più alte energie fino ad oggi e ha informato lo sforzo di dimostrare 2,1 MJ sull'intero sistema laser a 192 raggi.

Il laser NIF utilizza decine di migliaia di componenti ottici di grande precisione, comprese le lenti, lastre di vetro del laser, specchi e cristalli di conversione di frequenza per amplificare e guidare 192 raggi laser verso un piccolo bersaglio nella camera del bersaglio di 10 metri. I continui sforzi di ricerca e sviluppo hanno posto queste ottiche all'avanguardia nella scienza e nella tecnologia dei materiali e svolgono un ruolo cruciale nell'innalzare le soglie di energia e potenza del laser. Le recenti scoperte hanno ridotto il livello di inizio del danno e la crescita nell'ottica e hanno portato a una riduzione dei costi per mitigare i punti di danno esistenti.

Sulla base di questa dimostrazione di successo, Il NIF sta lavorando con il programma di accensione di LLNL per eseguire i primi esperimenti di accensione che utilizzano questa capacità energetica potenziata entro la fine dell'estate.