美國國家實驗室點火裝置

Ⅰ 美國國家點火裝置的實驗過程

先將外部激光增強10000倍，然後將一束激光分離為48束激光，再增強，進一步分離為192束激光，其總能量增加到原來能量的3000萬億倍，再聚焦到直徑為3毫米的氘氚小丸上，產生1億度的高溫，壓力超過1000億個大氣壓，進而引發核聚變。每束激光發射出持續大約十億分之三秒、蘊涵180萬焦耳能量的脈沖紫外光——這些能量是美國所有電站產生的電能的500倍還多。當這些脈沖撞擊到目標反應室上，它們將產生X光。這些X光會擊中於位於反應室中心裝滿重氫燃料的一個塑料封殼上。X光將把燃料加熱到一億度，並施加足夠的壓力使重氫核生聚變反應。釋放的能量將是輸入能量的15倍還多。這是因為激光在鏡面之間來回反射，並通過3000塊磷酸鹽玻璃，其中的鈦原子會使激光束擴大。利弗莫爾有850名科學家和工程師。另外大約有100名物理學家在那裡設計實驗。NIF的問題是它的激光每幾小時只能發射一次。Mercury激光的方案已經在計劃中。它不一定比NIF更大，它的目標是每秒鍾發射10次脈沖。
國家點火裝置建設和試運轉完成後，2010年將開始進行正式點火實驗。調試工作包括進行一系列優化和測試實驗，以獲取點火實驗所必需的關鍵激光參數和點火靶參數。這些調試工作將在第一次點火打靶前完成。點火實驗對靶工作性能的要求主要體現在：力能學性能、對稱性，激波時序以及靶丸流體動力學。作為國家點火攻關項目的一部分，有關上述關鍵環節調試工作的詳細計劃和理論模擬工作目前正在進行。調試和診斷方法的研究正在現有的若干裝置上進行。其中包括美國羅切斯特大學激光能學實驗室的OMEGA激光裝置，桑迪亞國家實驗室的Z裝置和洛斯阿拉莫斯國家實驗室Trident激光裝置。正在開展的制靶工作由美國通用原子公司（General Atomics），勞倫斯里弗莫爾國家實驗室和洛斯·阿拉莫斯實驗室負責。

Ⅱ 激光核聚變裝置的點火裝置

國家點火裝置的終端光學檢查系統。科學家利用世界上最強激光產生的192道光束直接照射在冰凍的氫原子珠上，激發了一次持續十億分之五秒的猛烈爆炸。 美國國家戰火裝置實驗室位於加利福尼亞
國家點火裝置不僅有世界上最強的激光，也有世界上最大的光學儀器。這是磷酸二氫鉀（KDP）晶體，重達800磅（360千克），是激光器的主要部分。應用新的方法，生成這么一大塊晶體只需要兩個月時間，而傳統的方法則需要兩年。每塊晶體被切成40平方厘米的晶片，整個國家點火裝置需要600個這樣的晶片。
直徑達10米的靶室於1999年6月安裝，重達28.7萬磅（13.7萬千克）。靶室從建設到投產一共花了近15年的時間。按照計劃，美國能源部部長朱棣文和加州州長阿諾·施瓦辛格將出席靶室的開啟儀式。施瓦辛格曾說，這一裝置將「徹底變革我們未來的能源格局」。
在線性可替換單元（LRU）之間的激光玻璃調和板。LRU由一個大的金屬框及其固定的各種類型的透鏡、反射鏡或玻璃組成。這些透鏡或玻璃等可以輕松地安置在光束線中，也可以方便地取出進行維護。玻璃調和板LRU將安裝在兩個閃光燈暗盒之間，激光束穿過的時候，閃光燈暗盒點燃，從而使激光在通往靶室的過程中吸收來自特殊處理的玻璃的能量。

Ⅲ 世界上最大的激光聚變裝置是什麼工作原理

目前世界上最大的激光聚變裝置是位於美國加州勞倫斯•利弗莫爾國家實驗室的「國家點火裝置」，它使用了3000塊玻璃鏡，使一束激光通過反射先分成8束，再分成48束，然後又分成192束，在這一過程中使激光的能量放大了1萬倍，最後讓所有激光束聚焦在很小的靶上，在十億分之三秒的時間內發射出人類有史以來最強的激光，總能量達180萬J，相當於美國所有電站所發電能的500多倍，能夠將把氚氚製成的靶丸瞬時加熱到1億℃，壓力超過1000億個大氣壓，引發聚變反應。

位於美國勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室的國家點火裝置