简介

美国国家点火装置（NIF）（即激光聚变装置）是与“神光”计划一样的工程，该计划自1994年开工以来延期了很多次，它最终的目标是2010年实现聚变反应，并达到平衡点，即激光在聚变反应中产生的能量大于它们所消耗的能量。该计划建造和运行花费超过35亿美元，容纳NIF装置的建筑物长215米，宽120米，相当于三个足球场。

NIF作为全球最大的激光核聚变装置，从1997年开始建造起已经花掉了纳税人35.5亿美元(约合人民币235亿元)。研究人员不惜代价不仅为了研究如何“驾驭太阳的能量”，这个计划还承载着人类的清洁能源之梦。世界上仅有的三个能达到如此能量级的工程的其他两个包括中国“神光Ⅲ”和法国的“PHEBUS里梅尔实验室”。

2010年10月，被誉为“人造太阳”的美国国家点火装置(NIF)完成了首次综合点火实验———192束激光系统发射的能量打造出600万华氏度高温，这相当于恒星或大行星核心的温度。

发展历史

设计来源

物理学家John Nuckolls在1972提出只要1kJ的雷射能量就有可能达成核融合，输出达到1MJ的能源。

一种军用ICF的概念专案称为“实验型微核融设备”（LMF）可以产生100到1000（MJ）百万焦耳间的能量。1989/90年间美国国家科学院拟定了一项ICF成果检验报告承交国会。

美国国家点火装置（National Ignition Facility，NIF）的靶室。这个巨型装置坐落在加州的一个特大号“仓库”里，它利用激光将微小的氢原子转变为热核反应的能量。大约要过12个月，装置才能逐渐达到全功率运转的状态，不过相关实验还要继续进行，直到2040年左右。

冷战结束后美国国防政策和预算都大量减少，催生了“核武储存与维护专案”，其中也包含了一笔预算在不试爆的前提下设计或改装新核武。一系列计画会议在1995年展开，以定订各实验室所分配的计画和预算。其中包含一个重要部份是确认ICF核融合电脑模拟的实验。原有的Nova升级计画案对于此计画来说规模太小，所以NIF於1994年重新设计一个成本超过10亿美元的专案，并于2002年完成。

计划实施

当NIF开始採用单一光束原则建造验证机时，1994到97年间进展顺利。

1998年成功设计了用于高能量氙灯的电容器库。

2003年5月，NIF就完成了第一组4条光束的雷射器，并产生10.4kJ红外线能量的试射。

2005年内又完成8组雷射器共153 kJ红外线能量输出，当时就已经是地球上最高能量的雷射。

2007年1月所有主震盪器内的LRU安装完毕，控制电脑也安装成功。到了8月，96条主雷射光束全部上线理论总能量达2.5 MJ，比世界最大的Nova雷射器还强40倍。

2009年1月26日，最终替换单元（LRU）安装完毕，这是NIF最后的重要组件。2009年也完成雷射定位，雷射同步，顺畅营运分析等科目操作。2009年2月10日，全部96门雷射第一次发射出1.1 MJ（百万焦耳）紫外线能量将近3ω，也击中目标室。主雷射理论上可达1.952 MJ总功率。

2010年2月，测试表明，NIF已具备能力去发射1.2兆焦至1.3兆焦能量的激光脉冲去点燃聚变反应。