美国的国家点火设施（National Ignition Facility Project，简称NIF），是世界上最大的激光器，建造和运行成本总共花费了35亿美元。NIF研究小组估计，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。NIF长215米，宽120米，大约同古罗马圆形竞技场一样大。

NIF的研究者希望，他们的激光器能用地球上的重氢原子做同样的事。NIF的工程自1994年开工以来延期了很多次，但它最终的目标是2010年实现聚变反应，并达到平衡点。NIF的问题是它的激光每几小时只能发射一次。

美国的国家点火设施

National Ignition Facility Project

NIF

长215米，宽120米

35亿美元

简介

主要信息

NIF规模较大，长215米，宽120米，大约同古罗马圆形竞技场一样大。位于美国加利福尼亚州劳伦斯一利弗莫尔国家实验室。

利弗莫尔有850名科学家和工程师在为它工作，另外大约有100名物理学家在那里设计实验。

规模大的原因

因为它需要强大的热量和压力使聚变得以进行。在NIF，研究人员将一束激光转变为192束单独的激光，其总能量增加到原来能量的3000万亿倍。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。

产生背景

1992年7月，克林顿总统宣布美国延期暂停核试验，同时责成能源部探索在不进行地下核试验的情况下确保美国核弹头先进、可靠和保密的其他途径。1994财政年度，国防管理法规要求能源部提交一项有关美国核武器核心知识和技术资料安全管理的计划。1994年11月，被称为“国家点火设施”的激光核聚变计划正式签发，同时得到能源部“惯性约束核聚变”顾问委员会的赞同，并于1996年的国会预算中获得0.61亿美元的拨款。

国家点火设施计划采用192束351纳米波长的激光，总能量为1.8兆焦。诺瓦聚变激光器的诞生地——劳伦斯·利弗莫尔国家实验室被认为是国家点火设施最合适的选址。当时计划1997年春开始建造，并希望于2002年晚些时候建成使用，总预算为10.74亿美元。

功能与现状

主要作用

主要用于模拟同太阳和其他恒星内部相似的条件。太阳的内核非常热，并处于巨大压力之下，这使氢原子核发生聚变形成氦核，并释放能量。NIF的研究者希望，他们的激光器能用地球上的重氢原子做同样的事。以前，激光被用来引发聚变反应，但NIF的目标是成为第一个突破平衡点的设施，即激光在聚变反应中产生的能量大于它们所消耗的能量。

为了生产可持续的清洁能源，NIF把能量通过192条激光束聚焦到一个很小的点上，以便制造可控氢核聚变反应。在2013年9月底的一次试验中，核聚变产生的能量首次超过了燃料吸收的能量。[1]

当这些脉冲撞击到目标反应室上，它们将产生X光。这些X光会集中于位于反应室中心装满重氢燃料的一个塑料封壳上。NIF研究小组估计，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。

但是，人们希望NIF做更多工作。它的激光还能够模拟中子星、行星内核、超新星和核武器中存在的巨大压力、灼热高温和庞大磁场。加利福尼亚州将成为物理学家检验他们有关宇宙中最极端情况的理论的地方。

现状与发展

192束激光中有4束已经工作了18个月，并已经发射出世界上最强的激光。NIF的工程自1994年开工以来延期了很多次，但它最终的目标是2010年实现聚变反应，并达到平衡点。

NIF的问题是它的激光每几小时只能发射一次。但有一个被称为墨丘利（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。

NIF= número de identificación fiscal 西班牙劳工号

NIE=número de identificación extranjera