美国国家实验室点火装置

Ⅰ 美国国家点火装置的实验过程

先将外部激光增强10000倍，然后将一束激光分离为48束激光，再增强，进一步分离为192束激光，其总能量增加到原来能量的3000万亿倍，再聚焦到直径为3毫米的氘氚小丸上，产生1亿度的高温，压力超过1000亿个大气压，进而引发核聚变。每束激光发射出持续大约十亿分之三秒、蕴涵180万焦耳能量的脉冲紫外光——这些能量是美国所有电站产生的电能的500倍还多。当这些脉冲撞击到目标反应室上，它们将产生X光。这些X光会击中于位于反应室中心装满重氢燃料的一个塑料封壳上。X光将把燃料加热到一亿度，并施加足够的压力使重氢核生聚变反应。释放的能量将是输入能量的15倍还多。这是因为激光在镜面之间来回反射，并通过3000块磷酸盐玻璃，其中的钛原子会使激光束扩大。利弗莫尔有850名科学家和工程师。另外大约有100名物理学家在那里设计实验。NIF的问题是它的激光每几小时只能发射一次。Mercury激光的方案已经在计划中。它不一定比NIF更大，它的目标是每秒钟发射10次脉冲。
国家点火装置建设和试运转完成后，2010年将开始进行正式点火实验。调试工作包括进行一系列优化和测试实验，以获取点火实验所必需的关键激光参数和点火靶参数。这些调试工作将在第一次点火打靶前完成。点火实验对靶工作性能的要求主要体现在：力能学性能、对称性，激波时序以及靶丸流体动力学。作为国家点火攻关项目的一部分，有关上述关键环节调试工作的详细计划和理论模拟工作目前正在进行。调试和诊断方法的研究正在现有的若干装置上进行。其中包括美国罗切斯特大学激光能学实验室的OMEGA激光装置，桑迪亚国家实验室的Z装置和洛斯阿拉莫斯国家实验室Trident激光装置。正在开展的制靶工作由美国通用原子公司（General Atomics），劳伦斯里弗莫尔国家实验室和洛斯·阿拉莫斯实验室负责。

Ⅱ 激光核聚变装置的点火装置

国家点火装置的终端光学检查系统。科学家利用世界上最强激光产生的192道光束直接照射在冰冻的氢原子珠上，激发了一次持续十亿分之五秒的猛烈爆炸。 美国国家战火装置实验室位于加利福尼亚
国家点火装置不仅有世界上最强的激光，也有世界上最大的光学仪器。这是磷酸二氢钾（KDP）晶体，重达800磅（360千克），是激光器的主要部分。应用新的方法，生成这么一大块晶体只需要两个月时间，而传统的方法则需要两年。每块晶体被切成40平方厘米的晶片，整个国家点火装置需要600个这样的晶片。
直径达10米的靶室于1999年6月安装，重达28.7万磅（13.7万千克）。靶室从建设到投产一共花了近15年的时间。按照计划，美国能源部部长朱棣文和加州州长阿诺·施瓦辛格将出席靶室的开启仪式。施瓦辛格曾说，这一装置将“彻底变革我们未来的能源格局”。
在线性可替换单元（LRU）之间的激光玻璃调和板。LRU由一个大的金属框及其固定的各种类型的透镜、反射镜或玻璃组成。这些透镜或玻璃等可以轻松地安置在光束线中，也可以方便地取出进行维护。玻璃调和板LRU将安装在两个闪光灯暗盒之间，激光束穿过的时候，闪光灯暗盒点燃，从而使激光在通往靶室的过程中吸收来自特殊处理的玻璃的能量。

Ⅲ 世界上最大的激光聚变装置是什么工作原理

目前世界上最大的激光聚变装置是位于美国加州劳伦斯•利弗莫尔国家实验室的“国家点火装置”，它使用了3000块玻璃镜，使一束激光通过反射先分成8束，再分成48束，然后又分成192束，在这一过程中使激光的能量放大了1万倍，最后让所有激光束聚焦在很小的靶上，在十亿分之三秒的时间内发射出人类有史以来最强的激光，总能量达180万J，相当于美国所有电站所发电能的500多倍，能够将把氚氚制成的靶丸瞬时加热到1亿℃，压力超过1000亿个大气压，引发聚变反应。

位于美国劳伦斯·利弗莫尔国家实验室的国家点火装置