羅切斯特大學的雷射能量學實驗室（LLE）剛剛為聚變能競賽帶來了火花。 在一系列實驗中，LLE科學家開創了一種革命性的“火花塞”，用於直接驅動慣性約束聚變（ICF）方法。 這一發展對於開啟清潔和豐富的能源未來至關重要。
LLE是大型歐公尺茄雷射系統的所在地。 他們通過向乙個裝滿氘和氚燃料的小膠囊傳送**28千焦耳的雷射能量來進行實驗。 結果呢？ 膠囊內爆，產生足夠熱的等離子體，引發燃料核之間的聚變反應。
但有什麼大不了的？ 嗯，這些實驗產生的能量比最初投入中央熱等離子體的能量要多——這是乙個重大的飛躍。
為什麼這一點至關重要？ 在乙份新聞稿中，其中一項研究的主要作者康納·威廉士（Connor Williams）解釋說：“產生比核聚變發生地點的內部能量含量更多的聚變能量是乙個重要的門檻。 這個閾值對於實現更大的目標是必要的，例如燃燒等離子體或實現點火。
您可能想知道這與其他聚變實驗有何不同，例如勞倫斯利弗莫爾國家實驗室的國家點火設施（NIF）。 這一切都與方法有關。 NIF使用間接驅動，將雷射轉換為X射線，驅動膠囊的內爆，而OMEGA則使用直接雷射照明。 區別不僅在於技術，還在於規模——歐公尺茄的能量幾乎是NIF的百分之一。
但是，不要讓尺寸欺騙您。 羅切斯特團隊認為，他們的直接驅動方法可以擴充套件到具有更多能量的大型雷射器。
第二項研究的關鍵人物Varchas Gopalaswamy強調了直接驅動的潛力：“在將OMEGA結果放大到幾兆焦耳的雷射能量後，聚變反應有望成為自我維持的，這種情況稱為'燃燒等離子體'，“ 他說。
簡而言之，他們越來越接近實現自我維持的聚變反應，這是利用聚變能進行實際應用的關鍵一步。
但是他們是怎麼做到的呢？ 在幕後，許多科學家、工程師和技術人員的共同努力操作著複雜的OMEGA雷射系統。 這些實驗是由麻省理工學院等離子體科學與聚變中心和通用原子公司標記團隊的研究人員努力進行的，由美國能源部國家核安全管理局資助。
這些實驗的與眾不同之處在於創新的內爆設計方法，該方法基於統計學並由機器學習演算法驗證。 LLE 首席科學家 Riccardo Betti 表示：“這些模型使我們能夠在進行有價值的實驗之前縮小有前途的候選設計庫。
羅切斯特大學雷射能量學實驗室（LLE）的學生和科學家正準備接受將直接驅動方法應用於大型雷射器的挑戰，離實現聚變點火和淨能量的夢想越來越近。