منشأة الإشعال الوطنية

إن منشأة الإشعال الوطنية ، أو NIF، هي جهاز أبحاث ضخم، مبني على الليزر- القصور الذاتى الإندماج بالحبس (ICF) يقع في مختبر لورانس ليفرمور الوطنى في ليفرمور، كاليفورنيا , الولايات المتحدة. 
NIF يستخدم ليزرا قويا لتسخين وضغط كمية صغيرة من وقود الهيدروجين إلى النقطة حيث تبدأ تفاعلات الاندماج النووي في الحدوث. NIF هو الأداة (ICF) الأضخم والأكثر إنتاجا للطاقة ، تم بناؤه حتى الآن ويحقق مستوى قياسي 1.875 
مليون جول نبضة من ضوء الليزر فوق البنفسجية إلى هدف الدائرة في 15 مارس، 2012. هذه لقطة سجل هو معلم هام في مهمة آى إن إف للوصول إلى الهدف الذي طال انتظاره من اشتعال إندماجى ، والنقطة التي يصبح رد فعل الاندماج النووي الاكتفاء الذاتي. لكن، منذ ذلك الحدث فقد أنتجت نبضات أخرى أكثر قوة، بما في ذلك من تسديدة 500 تيراواط في 5 يوليو 2012 .
إن مهمة آى إن إف هو تحقيق الإندماج مع ارتفاع مكاسب الطاقة، ودعم الأسلحة النووية صيانة والتصميم من خلال دراسة معادلة سلوك المادة وفقا للشروط داخل الأسلحة النووية.
بدأ البناء في عام 1997، لكن المشاكل الإدارية والتأخر التقني جعل التقدم بطيئا حتى وقت مبكر من 2000 ، حيث تولى فريق إدارة جديد ، التقدم بعد عام 2000 كان أكثر وضوحا، ولكن بالمقارنة مع التقديرات الأولية، آى إن إف استكمل بعد خمس سنوات عن الموعد المحدد، وكان ما يقرب من أربع مرات أكثر تكلفة من الميزانية المقررة أصلا. وقد تم اعتماد الإنشاءات الكلية في 31 مارس 2009 من قبل الولايات المتحدة وزارة الطاقة ،  وجرى احتفال تكريسى في يوم 29 مايو 2009. وجرت تجربة أول هدف ليزرى على نطاق واسع في يونيو 2009 وأعلن الانتهاء من أول تجارب الإشتعال المتكاملة في أكتوبر 2010.

مشغل الليزر

إن آى إف يهدف إلى إنشاء وحيد 500 تيراوات (TW) أعلى ومضة من الضوء تصل إلى الهدف من اتجاهات عديدة في نفس الوقت ، في غضون بضعة بيكوثانية. تصميم يستخدم 192 beamlines في نظام مواز من flashlamp ضخ، النيوديميوم دوب ليزر زجاج فوسفات.
لضمان أن الناتج من خطوط الشعاع يكون منتظا، يتم تضخيم ضوء الليزر الأولي من مصدر واحد في نظام حقن ليزرى (ILS). هذا يبدأ مع فلاش الطاقة المنخفضة من 1053 نانومتر (نانومتر) ضوء الأشعة تحت الحمراء ولدت في ايتربيوم مشوب ليزر الألياف البصرية المعروفة باسم خطوط شعاع المتذبذب الرئيسي
 .
الضوء من المتذبذب الرئيسي يتفرق وينقسم إلى 48 وحدات تضخيم أولية (PAMS). كل وحدة تضخيم تحتوي على عملية تضخيم ذات مرحلتين. المرحلة الأولى هي المضخم التجديدي يتم خلاله نبض يدور بين 30 و60 مرة، وزيادة في الطاقة من nanojoules إلى عشرات من millimoles. ثم يمر الضوء أربع مرات من خلال الدائرة التي تحتوي على مضخم النيوديميوم الزجاجى مماثلة ل(ولكن أصغر بكثير من) تلك التي استخدمت في خطوط الإشعاع الرئيسية، وتقوم بتعزيز nanojoules الضوء المتولدة في المذبذب الرئيسي إلى حوالي 6 جول . وفقا لLLNL، كان تصميم PAMS واحدة من التحديات الرئيسية أثناء عملية البناء. وقد سمح إدخال تحسينات على التصميم منذ ذلك الحين لتجاوز أهدافه التصميم الأولي.
التضخيم الرئيسي يقام في سلسلة من المضخمات الزجاجية تقع في واحدة من نهاية خطوط الإشعاع. قبل "اطلاق النار"المضخمات هي أول ضخ بصري بما يصل مجموعه 7،680 مصباح فلاش زينون (في PAMS يكون بها مصابيح الفلاش الأصغر كذلك). تعمل بطاقة المصابيح من قبل بنك المكثف الذي يخزن ما مجموعه 422 الميغاجول (MJ) من الطاقة الكهربائية. عندما يمر من خلالهم واجهة الموجة لهم، المضخمات تطلق بعضا من الطاقة الضوئية المخزنة فيها وتحوله إلى شعاع. ولتحسين نقل الطاقة يتم إرسال الحزم إلى القسم الرئيسي للمضخم أربع مرات، وذلك باستخدام التبديلات البصرية التي تقع في تجويف مرآة. حيث مجموع هذه المكبرات تزيد 6 J الأصلية مثل التي قدمتها PAMS إلى 4 أضعاف الاسمية MJ. ونظرا لحجم الوقت الذي يتراوح من بضعة أجزاء من البليون من الثانية، وقوة الأشعة فوق البنفسجية تبلغ ذروتها حين تسليمها إلى الهدف هو المقابل عالية جدا، 500 تيراوات.