Национални комплекс ласерских термонуклеарних реакција

"Креирање мини звезде на Земљи" је циљ Националног комплекса ласерских термонуклеарних реакција (НИФ), где се налази највећи ласер са најмоћнијим енергетским садржајем, који се налази у Ливермору, Калифорнија. 29. септембра 2010. године, НИФ је завршио први експеримент паљења, у којем је 192 ласера ​​фокусирано на мали цилиндар са капсулом са смрзнутим водоничним горивом. Овај експеримент је био последњи у серији тестова који би довели до дуго очекиваног "паљења" када су језгра атома горива у капсули присиљена да се спајају, ослобађајући огромну енергију. Очекује се да ће ослобађање фузијске енергије на објекту по први пут превазилазити потрошену енергију за покретање реакције. То ће постати драгоцен извор снаге. Изградња НИФ-а је од 1997. године износила више од 3,5 милијарди долара, комплекс је део Ливерморске националне лабораторије. Лавренце Научници желе постићи пуно спајање до 2012.

(Укупно 27 фотографија)

1. У Националном комплексу ласерских термонуклеарних реакција, лифт врши техничаре до циљне камере за преглед. Камера је пречника 10 метара, састављена од алуминијумских плоча дебљине 10 цм. Покривен је слојем бетона импрегнираним бором од 3 метра, који апсорбује неутроне из реакције фузије. Отвори у комори омогућавају продирању 192 ласерских зрака у комору. (Национална лабораторија НИФ / Лавренце Ливерморе)

2. Највећи појединачни део опреме у Националном комплексу ласерских термонуклеарних реакција - 130-тонска циљна комора. Његов дизајн се састоји од 6 средњих симетричних панела и 12 асиметричних спољних панела које су сипане у фабрици алуминијума у ​​Равенсвооду, Западна Вирџинија. Панели су превезени у Цреусот-Лоире Индустриес у Француској, гдје су се загрејали и обликовали огромном штанцом. Затим су ти панели били послати компанији Прецисион Цомпонентс Цорп. у Јорку, Пеннсилваниа, где су заварени били припремљени. Затим је циљана комора састављена у Националној лабораторији Ливерморе. Лавренце (на слици). (Национална лабораторија НИФ / Лавренце Ливерморе)

3. Циљна комора пречника 10 метара постављена је у јуну 1999. године. Округла вакуумска комора инсталирана је у Националној лабораторији Ливерморе. Лавренце са једним од највећих дизалица на свету. (Национална лабораторија НИФ / Лавренце Ливерморе)

4. Након постављања циљне коморе, зидови и кров су завршени. (Национална лабораторија НИФ / Лавренце Ливерморе)

5. Градитељи уграђују опрему у комору циља. (Национална лабораторија НИФ / Лавренце Ливерморе)

6. Бетонске полице у две просторије подржавају систем инфрацрвених зрака од 192 ласера. Ово је једна од две просторије у којима је по 96 ласера. (Национална лабораторија НИФ / Лавренце Ливерморе)

7. Инсталација система за одржавање нормалних параметара напајања, у којима постоји више од 160 км високонапонског кабла, кроз који се енергија испоручује на системске блицеве. (Национална лабораторија НИФ / Лавренце Ливерморе)

8. Одељење за ласерски број 2. Ласерски сноп путује преко 304 метара, а затим достиже циљану камеру. Ласерски одељак №2 је наручен 31. јула 2007. године. (Национална лабораторија НИФ / Лавренце Ливерморе)

9. Израда фузионисаних плочица ласерског стакла појачало које је потребно за изградњу НИФ-а (3.072 комада) завршено је 2005. године. Плочице за појачаваче су неодимијум-фосфатно стакло произвођача Хоиа Цорпоратион УСА и Сцхотт Гласс Тецхнологиес. (Национална лабораторија НИФ / Лавренце Ливерморе)

10. Технике Ливерморска национална лабораторија. Лавренце Јохн Холлис (десно) и Јим МцЕлрои су поставили камеру у циљном одјељку у јануару 2009. године. Овај фотоапарат је био задњи од 6206 различитих оптомеханичких и управљачких модула, који се зову "замењиве линеарне јединице". Инсталирана је 26. септембра 2001. године. (Национална лабораторија НИФ / Лавренце Ливерморе)

11. НИФ захтева оптику направљену од великих монокристала примарног калијум фосфата и деутериног калијум фосфата. Сваки кристал је исечен на кристалне плоче од 40 цм. Традиционално, деутеризовани калијум фосфат произведен је методом за који је потребно скоро две године расти један кристал. Током времена, овај пут је смањио на два месеца. Као резултат овог процеса, оптика се производи до ширине 66 цм, висине 50 цм и тежине 380 кг. НИФ потребује 192 оптике направљене од традиционалног деутеризованог примарног калијум фосфата и 480 оптица од калијум-киселинског фосфата. Око 75 кристала може досећи тежину од скоро 100 тона. (Национална лабораторија НИФ / Лавренце Ливерморе)

12. Радници на поду камере циљају НИФ. (НИФ / Лавренце Ливерморе Натионал Лаборатори / Јацкуелине МцБриде)

13. Техничар врши коначну проверу оптичког система за НИФ. Када се систем достигне у циљној комори од 10 метара од дијагностичког манипулатора, моћи ће да производи фотографије свих 192 ласерских зрака. (Национална лабораторија НИФ / Лавренце Ливерморе)

14. Национални комплекс ласерских термонуклеарних реакција у Ливермору, Калифорнија. Изградња комплекса завршена је у марту 2009. године. (Национална лабораторија НИФ / Лавренце Ливерморе)

15. Блокови коначне оптике, који се на овој слици налазе у доњој хемисфери циљне камере, садрже специјалну оптику за успостављање снопа, конверзију боја и раздвајање боја. Такође фокусирају зраке са квадрата 40к40 цм на истом месту на мети, само 2к2 милиметара пречника. (Национална лабораторија НИФ / Лавренце Ливерморе)

16. Милиметарске мете морају испунити тачне захтеве густине, концентричности и глатких површина. Научници и инжењери су развили прецизну машину за производњу и монтажу малих и сложених мета. (НИФ / Лавренце Ливерморе Натионал Лаборатори / Јацкуелине МцБриде)

17. Гувернер Калифорније Арнолд Сцхварзенеггер посјетио је Национални комплекс ласерских термонуклеарних реакција 10. новембра 2008. године. С лева на десно: директор НИФ-а Едвард Мосес, Сцхварзенеггер, директор ЛЛНЛ Др. Георге Миллер. (НИФ / Лавренце Ливерморе Натионал Лаборатори / Јацкуелине МцБриде)

18. Систем последње контроле НИФ оптике, уграђен у циљну камеру, дизајниран је да производи слике свих 192 зрака. (Национална лабораторија НИФ / Лавренце Ливерморе)

19. Фотографија снимљена са пода циљне коморе показује постављање циља. Пулсеви ласера ​​журе на средиште циља за тридесет секунди на растојању људске косе једни од других. (Национална лабораторија НИФ / Лавренце Ливерморе)

20. Циљни локатор и систем за поравнање циља тачно одређују циљ у циљној комори. (Национална лабораторија НИФ / Лавренце Ливерморе)

21. На крају је жена држала уређај са шупљином. То је цилиндар величине оловке у којој се налази мета - округла капсула не више од бибера где теку сви 192 ласера. (Национална лабораторија НИФ / Лавренце Ливерморе)

22. Златна шупљина је мали шупљи метални цилиндар који окружује гориву капсулу. У термодинамици, термин "хохлраум" се дефинише као "шупљина са зидовима у зрачној равнотежи са изворима зрачења у шупљини". Ова шупљина претвара усмерену енергију из ласерског светла или сноп честица у рентгенско зрачење. (Национална лабораторија НИФ / Лавренце Ливерморе)

23. Прототип берилијумске циљне капсуле суспендован је између два ултра танка плоча од пластике. Мала капсула биће напуњена течном мешавином деутеријума и тритија, који ће бити замрзнут до -255 степени Целзијуса. Затим ће 192 ласерске греде ући у шупљину, стварајући рендгенске зраке који загријавају капсулу до температуре близу температуре Сунца. Ово ће створити невероватан притисак који ће притиснути гориво у капсули, присиљавајући атоме унутар да се споје и ослободи енергију. (Национална лабораторија НИФ / Лавренце Ливерморе)

24. 6. октобра 2010. године у манипулатору криогене мете уграђен је блок са циљем са шупљином у малој капсули. Два бакрена дугмад су обликовала екран око хладне мете како би га заштитили, све док се не отвори пет секунди прије пуцњаве. (Национална лабораторија НИФ / Лавренце Ливерморе)

25. Локатор тачно одређује средину мета и служи као врста сидра за повезивање ласерских греда. (Национална лабораторија НИФ / Лавренце Ливерморе)

26. То је оно што је остало од циљног блока након 6. октобра 2010. године. Систем од 192 ласерске греде испалио је ласерску енергију од 1 мегајоула у прву криогену капсулу. 1 мегајоула је једнака енергији коју потроше 10.000 сијалица од 100 вати у секунди. (Национална лабораторија НИФ / Лавренце Ливерморе)

27. Три спрата одвајања мета и многих ласера ​​и дијагностичких уређаја око циљне камере. (Национална лабораторија НИФ / Лавренце Ливерморе)