Onderzoeksapparaat van de National Ignition Facility, Lawrence Livermore National Laboratory, Livermore, Californië, Verenigde Staten

National Ignition Facility (NIF), lasergebaseerd apparaat voor fusieonderzoek, gevestigd in het Lawrence Livermore National Laboratory in Livermore, Californië, VS Een belangrijk doel van het apparaat is het creëren van een zelfvernieuwende of energieproducerende fusiereactie voor de eerste keer. Als dit lukt, kan het de haalbaarheid aantonen van op laser gebaseerde fusiereactoren, een manier voor astrofysici om stellaire experimenten uit te voeren, en natuurkundigen in staat stellen kernwapens beter te begrijpen en te testen.

Voor het eerst voorgesteld in 1994, met een kostprijs van $ 1,2 miljard en een geschatte voltooiingstijd van acht jaar, werd het apparaat pas in 1997 goedgekeurd en werd de constructie geplaagd door problemen en kostenoverschrijdingen. Tegen de tijd dat de 192 lasers die erin werden gebruikt voor het eerst samen werden getest in februari 2009, was het prijskaartje gestegen tot $ 3,5 miljard. De bouw van de NIF werd op 31 maart 2009 voltooid door het Amerikaanse ministerie van Energie en werd officieel ingewijd op 29 mei 2009. De experimenten met fusieontsteking zouden in 2010 beginnen en het apparaat zal naar verwachting 700 tot 1.000 presteren. experimenten per jaar gedurende de volgende 30 jaar.

De laserstralen die in de NIF worden gebruikt, starten vanaf een masteroscillator als een enkele energiezuinige (infrarood) laserpuls die duurt van 100 biljoensten tot 25 miljardste van een seconde. Deze bundel is opgesplitst in 48 nieuwe bundels die door individuele optische vezels worden geleid naar krachtige voorversterkers die de energie van elke bundel met een factor van ongeveer 10 miljard versterken. Elk van deze 48 bundels wordt vervolgens opgesplitst in 4 nieuwe bundels, die naar de 192 belangrijkste laserversterkersystemen worden gevoerd. Elke bundel wordt heen en weer geleid door speciale glasversterkers en verstelbare spiegels - de bundels worden ongeveer 15.000 keer versterkt en hun golflengte wordt naar ultraviolet verschoven terwijl ze bijna 100 km (60 mijl) glasvezelkabels doorkruisen. Uiteindelijk worden de 192 stralen naar een doelkamer met een bijna vacuüm van 10 meter (33 voet) gestuurd, waar elke straal ongeveer 20.000 joules energie levert aan een kleine deuterium- en tritiumkorrel (waterstofisotopen met extra neutronen) aan de kamer centrum. De balken moeten binnen een paar biljoensten van een seconde van elkaar convergeren bij de bolvormige pellet, die slechts ongeveer 2 mm (ongeveer 0,0787 inch) breed is en afgekoeld tot binnen een paar graden van absoluut nul (-273,15 ° C, of ​​-459,67 ° F). De balken zijn correct afgesteld en leveren meer dan 4.000.000 joules energie die de pellet verwarmen tot ongeveer 100.000.000 ° C (180.000.000 ° F) en een kernreactie veroorzaken.