惯性激光聚变研究的焦点-国家点火装置（NIF）

2023年7月30日，美国的国家点火装置(National Ignition Facility，NIF)利用192路激光束向悬浮在腔体内的冷冻氘氚靶丸发射了2.05MJ的能量，最终实现了3.88MJ的聚变能量输出，创造了新的能量输出记录。2023年12月，美国能源部(Department of Energy，DOE)宣布成立了三个新的惯性聚变能源(Inertial Fusion Energy，IFE)中心，并将在四年内提供总计4,200万美元的资金，用于加速惯性聚变能源科学和技术的发展。

激光聚变原理

通常来说，核聚变可以通过三种路径实现：即引力约束、磁约束、惯性约束。目前被认为最有可能实现可控核聚变的是磁约束和惯性约束聚变。

惯性约束聚变，是指通过高能的驱动源(激光束、电子束、离子束)与装有聚变燃料的靶丸相互作用，将等离子体压缩、加热到高能量密度状态并约束一定的时间，从而实现聚能放能的过程。伴随激光技术的不断发展，激光束逐步成为惯性约束聚变的主要驱动源，即所谓的“激光聚变”。

根据驱动方式的不同，国内外主要把激光聚变分为直接驱动、间接驱动两类。出于成本与复杂程度等方面的考虑，目前研究最多的是间接驱动方式。

-直接驱动(Direct Drive)：是指将激光束直接均匀地辐照到聚变靶丸上，利用激光直接烧蚀和压缩聚变燃料使其发生聚变。

-间接驱动(Indirect Drive)：是指将激光束注入到腔体内，利用激光与腔壁的等离子体相互作用产生的X光来烧蚀和压缩聚变燃料，并使其发生聚变。

NIF概览

作为全球激光聚变装置的焦点，NIF从1994年开工建设，选址在美国加利福尼亚州的劳伦斯利弗莫尔国家实验室 (Lawrence Livermore National Laboratory，LLNL) ，由国家核安全局 (National Nuclear Safety Administration，NNSA) 维护。2009年5月，NIF顺利完工。装置整体占地21,368平方米，共耗资34亿美元。