Le système laser du National Ignition Facility (NIF) du Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) a établi un nouveau record, tirant 2,15 mégajoules (MJ) d'énergie dans sa chambre cible, une amélioration de 15 % par rapport à la spécification de conception de NIF de 1,8 MJ, et plus de 10 pour cent de plus que le précédent record énergétique de 1,9 MJ établi en mars 2012.

Ce tir de démonstration répond avec succès à une étape de niveau 2 de la National Nuclear Security Administration (NNSA) pour 2018.

"Les utilisateurs de NIF demandent toujours à utiliser plus d'énergie dans leurs expériences, parce que des énergies plus élevées améliorent la science que le FNI peut fournir à l'appui du programme d'intendance. Ces résultats marquent une étape majeure vers l'augmentation de la capacité énergétique et électrique du NIF, ", a déclaré le directeur du NIF, Mark Herrmann. "Cette démonstration constitue la première étape d'une voie qui pourrait permettre au NIF de fonctionner à des énergies considérablement plus élevées que jamais envisagées lors de la conception du NIF."

Le but de cette expérience était de démontrer l'énergie la plus élevée que le NIF peut fournir en toute sécurité avec ses optiques et sa configuration laser actuelles. L'augmentation de la limite d'énergie du NIF élargira l'espace des paramètres pour les expériences d'intendance et fournira un élan significatif à la poursuite de l'allumage, un élément clé du programme d'intendance des stocks de la NNSA.

Ce travail s'appuie sur une campagne de démonstration laser réussie réalisée sur NIF l'année dernière, qui n'a utilisé que quatre des faisceaux du NIF pour étudier les limites de performance du laser NIF. Récemment publié dans La fusion nucléaire , la campagne expérimentale a été conçue pour évaluer les limites de performance du laser et les coûts opérationnels par rapport à des modèles prédictifs. La campagne a abouti à la livraison des énergies les plus élevées à ce jour et a informé l'effort de démonstration de 2,1 MJ sur l'ensemble du système laser à 192 faisceaux.

Le laser NIF utilise des dizaines de milliers de composants optiques de grande précision, y compris les lentilles, dalles de verre laser, miroirs et cristaux de conversion de fréquence pour amplifier et guider 192 faisceaux laser vers une petite cible dans la chambre cible de 10 mètres. Les efforts continus de recherche et développement ont placé ces optiques à la pointe de la science et de la technologie des matériaux et jouent un rôle crucial dans l'élévation des seuils d'énergie et de puissance du laser. Des percées récentes ont réduit le niveau d'initiation et de croissance des dommages dans l'optique et ont conduit à une réduction des coûts pour atténuer les points de dommages existants.

Fort de cette démonstration réussie, NIF travaille avec le programme d'allumage de LLNL pour exécuter les premières expériences d'allumage qui utilisent cette capacité énergétique améliorée plus tard cet été.