在羅切斯特大學雷射能量學實驗室的直接驅動慣性聚變實驗期間，歐公尺茄靶室內部的檢視。 科學家向裝滿氘和氚燃料的小膠囊傳送28千焦耳的雷射能量，使膠囊內爆並產生足夠熱的等離子體，以觸發燃料核之間的聚變反應。 這些內爆的核心溫度高達1億攝氏度（1）。8億華氏度）。內部爆發的速度通常在每秒 500 到 600 公里之間（1在 1 到 135 萬英里之間）。核心的壓力是大氣的800億倍。 **羅切斯特大學雷射能量學實驗室** Eugene Kovaluk。
羅切斯特大學雷射能量學實驗室（LLE）的研究人員領導了這項實驗，展示了一種用於慣性約束聚變（ICF）的直接驅動方法的高效“火花塞”。 在發表在《自然物理學》雜誌上的兩項研究中，該團隊分享了他們的發現，並詳細介紹了在未來設施中成功擴充套件這些方法的潛力。
LLE是美國能源部最大的大學專案，擁有世界上最大的學術雷射器Omega雷射系統，但仍是加利福尼亞州勞倫斯利弗莫爾國家實驗室國家點火設施（NIF）能源的近百分之一。 通過歐公尺茄，羅切斯特的科學家已經成功地嘗試了幾次將28千焦耳的雷射能量發射到裝滿氘和氚燃料的小膠囊中，導致膠囊內爆並產生足夠熱的等離子體，以觸發燃料核之間的聚變反應。 這些實驗產生了聚變反應，產生了比中心熱等離子體中發現的更多的能量。
Omega實驗使用膠囊的直接雷射照明，這與NIF上使用的間接驅動方法不同。 當使用間接驅動方法時，雷射被轉換為X射線，進而驅動膠囊的內爆。 NIF使用間接驅動器，使用約2,000千焦耳的雷射能量用X射線照射膠囊。 這導致了 2022 年 NIF 聚變點火的突破——一種從目標產生淨能量增益的聚變反應。
產生比核聚變發生地的內部能量含量更多的聚變能量是乙個重要的門檻，“第一篇文章的主要作者康納威廉士說'23 博士（物理學和天文學）說，他現在是桑迪亞國家實驗室的輻射和 ICF 目標設計科學家。 “這是你以後想完成的任何事情的必要要求，比如燃燒等離子體或實現點火。
通過證明他們可以僅用 28 千焦耳的雷射能量實現這種水平的內爆效能，羅切斯特團隊對將直接驅動方法應用於具有更多能量的雷射器的前景感到興奮。 展示火花塞是重要的一步，然而，歐公尺茄太小，無法壓縮足夠的燃料來點燃。
如果你最終可以製造火花塞並壓縮燃料，那麼與間接驅動相比，直接驅動具有許多有利於聚變能的特性，“Varchas Gopalaswamy'21博士（機械工程）是LLE的科學家，他說他領導了第二項研究，探索了使用直接驅動方法對兆焦耳級雷射器的影響，類似於NIF的大小。 “在將OMEGA結果放大到幾兆焦耳的雷射能量後，預計聚變反應將變得自我維持，這種情況稱為'燃燒等離子體'。
Gopalaswamy說，直接驅動ICF是一種很有前途的方法，可以在雷射聚變中實現熱核點火和淨能量。
促成這些最新實驗成功的乙個主要因素是開發了一種基於統計學並由機器學習演算法驗證的新內爆設計方法，“機械工程系和物理與天文學系的首席科學家兼首席科學家Robert L.說麥克羅里教授里卡多·貝蒂（Riccardo Betti）說。 “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。
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