El sistema láser de la Instalación de Encendido Nacional (NIF) del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (LLNL) ha establecido un nuevo récord, disparando 2,15 megajulios (MJ) de energía a su cámara objetivo, una mejora del 15 por ciento sobre la especificación de diseño de NIF de 1,8 MJ, y más del 10 por ciento más alto que el anterior récord de energía de 1.9 MJ establecido en marzo de 2012.

Esta toma de demostración cumple con éxito un hito de nivel 2 de la Administración Nacional de Seguridad Nuclear (NNSA) para 2018.

"Los usuarios de NIF siempre piden utilizar más energía en sus experimentos, porque las energías superiores mejoran la ciencia que NIF puede ofrecer en apoyo del programa de administración. Estos resultados marcan un paso importante hacia el aumento de la capacidad de energía y potencia de NIF, ", dijo el director de NIF, Mark Herrmann." Esta demostración sirve como el primer paso en un camino que podría permitir que NIF opere a energías sustancialmente más altas que las que se previeron durante el diseño de NIF ".

El propósito de este experimento fue demostrar la energía más alta que NIF puede entregar de manera segura con su configuración óptica y láser actual. El aumento del límite de energía de NIF ampliará el espacio de parámetros para los experimentos de administración y proporcionará un impulso significativo a la búsqueda de la ignición, un elemento clave del Programa de administración de existencias de la NNSA.

Este trabajo se basa en una exitosa campaña de demostración de láser realizada en NIF el año pasado, que utilizó solo cuatro de los rayos NIF para estudiar los límites de rendimiento del láser NIF. Publicado recientemente en Fusión nuclear , la campaña experimental se diseñó para evaluar los límites de rendimiento del láser y los costos operativos frente a modelos predictivos. La campaña culminó con la entrega de las energías más altas hasta la fecha e informó el esfuerzo para demostrar 2.1 MJ en todo el sistema láser de 192 haces.

El láser NIF utiliza decenas de miles de componentes ópticos de gran precisión, incluyendo lentes, losas de vidrio láser, espejos y cristales de conversión de frecuencia para amplificar y guiar 192 rayos láser a un objetivo pequeño en la cámara de objetivo de 10 metros. Los continuos esfuerzos de investigación y desarrollo han colocado a estas ópticas a la vanguardia de la ciencia y la tecnología de los materiales y desempeñan un papel crucial en la elevación de los umbrales de energía y potencia del láser. Los avances recientes han reducido el nivel de iniciación del daño y el crecimiento en la óptica y han llevado a un costo reducido para mitigar los puntos de daño existentes.

Basado en esta exitosa demostración, NIF está trabajando con el programa de encendido de LLNL para ejecutar los primeros experimentos de encendido que utilizan esta capacidad de energía mejorada a finales de este verano.