National Ignition Facility
नेशनल इग्निशन फैसिलिटी (एन. आई. एफ.) एक लेजर-आधारित जड़त्वीय कारावास संलयन (आई. सी. एफ.) अनुसंधान उपकरण है, जो संयुक्त राज्य अमेरिका के कैलिफोर्निया के लिवरमोर में लॉरेंस लिवरमोर राष्ट्रीय प्रयोगशाला में स्थित है। एन. आई. एफ. का मिशन उच्च ऊर्जा लाभ के साथ संलयन प्रज्वलन प्राप्त करना है। इसने 1.5 के ऊर्जा लाभ कारक के साथ 5 दिसंबर, 2022 को एक प्रयोग में वैज्ञानिक ब्रेक-ईवन नियंत्रित संलयन का पहला उदाहरण हासिल किया। यह परमाणु विस्फोटों के भीतर पाई जाने वाली स्थितियों के तहत पदार्थ के व्यवहार का अध्ययन करके परमाणु हथियार रखरखाव और डिजाइन का समर्थन करता है। एन. आई. एफ. अब तक का सबसे बड़ा और सबसे शक्तिशाली आई. सी. एफ. उपकरण है। मूल आई. सी. एफ. अवधारणा संलयन के लिए आवश्यक दबाव और तापमान तक पहुंचने के लिए ईंधन की एक छोटी मात्रा को निचोड़ना है। एन. आई. एफ. दुनिया के सबसे ऊर्जावान लेजर की मेजबानी करता है। लेजर एक छोटे गोले की बाहरी परत को गर्म करता है। ऊर्जा इतनी तीव्र है कि यह गोले को अंदर से ईंधन को निचोड़ते हुए फटने का कारण बनती है। विस्फोट की चरम गति तक पहुँच जाता है, जिससे ईंधन का घनत्व पानी से बढ़कर सीसे से लगभग 100 गुना हो जाता है। विस्फोट के दौरान ऊर्जा का वितरण और एडियाबेटिक प्रक्रिया ईंधन के तापमान को सैकड़ों लाखों डिग्री तक बढ़ा देती है। इन तापमानों पर, संलयन प्रक्रियाएँ ईंधन के बाहर की ओर विस्फोट होने से पहले छोटे अंतराल में होती हैं। एन. आई. एफ. का निर्माण 1997 में शुरू हुआ। एन. आई. एफ. निर्धारित समय से पाँच साल पीछे पूरा किया गया था और इसकी लागत इसके मूल बजट का लगभग चार गुना थी। अमेरिकी ऊर्जा विभाग द्वारा 31 मार्च, 2009 को निर्माण पूरा होने का प्रमाण दिया गया था। पहला बड़े पैमाने पर प्रयोग जून 2009 में किया गया था और पहला "एकीकृत प्रज्वलन प्रयोग" (जिसने लेजर की शक्ति का परीक्षण किया) अक्टूबर 2010 में पूरा होने की घोषणा की गई थी। 2009 से 2012 तक राष्ट्रीय प्रज्वलन अभियान के तहत प्रयोग किए गए, जिसका लक्ष्य लेजर के पूर्ण शक्ति तक पहुंचने के ठीक बाद, 2012 की दूसरी छमाही में प्रज्वलन तक पहुंचना था। अभियान आधिकारिक तौर पर सितंबर 2012 में इग्निशन के लिए आवश्यक शर्तों के बारे में समाप्त हो गया। इसके बाद एन. आई. एफ. का उपयोग मुख्य रूप से सामग्री विज्ञान और हथियार अनुसंधान के लिए किया गया है। 2021 में, ईंधन लक्ष्य डिजाइन में सुधार के बाद, एन. आई. एफ. ने लेजर की 70 प्रतिशत ऊर्जा का उत्पादन किया, जे. ई. टी. रिएक्टर द्वारा 1997 में 67 प्रतिशत पर स्थापित रिकॉर्ड को तोड़ते हुए और जलते हुए प्लाज्मा को प्राप्त किया। 5 दिसंबर, 2022 को, आगे के तकनीकी सुधारों के बाद, एन. आई. एफ. पहली बार "इग्निशन", या वैज्ञानिक ब्रेक-ईवन तक पहुँच गया, जिससे एक 154% ऊर्जा उपज प्राप्त हुई। जड़त्वीय कारावास संलयन (आई. सी. एफ.) उपकरण लक्ष्य की बाहरी परतों को संपीड़ित करने के लिए तेजी से गर्म करने के लिए तीव्र ऊर्जा का उपयोग करते हैं। एच-बम में, यह एक परमाणु विखंडन विस्फोटक द्वारा प्रदान किया जाता है। गैर-विखंडन उपकरणों में, ऊर्जा स्रोतों में लेजर और कण बीम शामिल हैं। लक्ष्य एक छोटा गोलाकार गोली है जिसमें कुछ मिलीग्राम संलयन ईंधन होता है, आमतौर पर ड्यूटेरियम (डी) और ट्रिटियम (टी) का मिश्रण होता है, क्योंकि इस संरचना में सबसे कम प्रज्वलन तापमान होता है। कई लेजर बीम छर्रों की सतह को एक प्लाज्मा में गर्म करते हैं, जो सतह से दूर फट जाता है। बाकी गोली को सभी तरफ से अंदर की ओर, अत्यधिक उच्च घनत्व की एक छोटी मात्रा में चलाया जाता है। सतह विस्फोट आघात तरंगें पैदा करता है जो अंदर की ओर यात्रा करती हैं। ईंधन के केंद्र में, एक छोटी मात्रा को और गर्म किया जाता है और संपीड़ित किया जाता है। जब तापमान और घनत्व काफी अधिक होता है, तो संलयन प्रतिक्रियाएं होती हैं। ईंधन को सममित रूप से संपीड़ित करने के लिए ऊर्जा को जल्दी से वितरित किया जाना चाहिए और लक्ष्य की बाहरी सतह पर बेहद समान रूप से फैलाना चाहिए। प्रतिक्रियाएँ उच्च-ऊर्जा कणों को छोड़ती हैं, जिनमें से कुछ, मुख्य रूप से अल्फा कण, अप्रयुक्त ईंधन से टकराते हैं और इसे और गर्म करते हैं, संभावित रूप से अतिरिक्त संलयन को ट्रिगर करते हैं। साथ ही, एक्स-रे नुकसान और ईंधन क्षेत्र को छोड़ने वाले गर्म इलेक्ट्रॉनों के माध्यम से ईंधन भी गर्मी खो रहा है। इस प्रकार अल्फा हीटिंग की दर हानि दर से अधिक होनी चाहिए, जिसे बूटस्ट्रैपिंग कहा जाता है। सही परिस्थितियों को देखते हुए-पर्याप्त उच्च घनत्व, तापमान और अवधि-बूटस्ट्रैपिंग के परिणामस्वरूप एक श्रृंखला प्रतिक्रिया होती है, जो केंद्र से बाहर की ओर जलती है। इसे इग्निशन के रूप में जाना जाता है, जो ईंधन के एक महत्वपूर्ण हिस्से को फ्यूज करता है और बड़ी मात्रा में ऊर्जा छोड़ता है। 1998 तक, अधिकांश आई. सी. एफ. प्रयोगों में लेजर चालकों का उपयोग किया गया था। अन्य चालकों की जांच की गई है, जैसे कि कण त्वरक द्वारा संचालित भारी आयन। डिजाइन प्रणाली 2004 तक, एन. आई. एफ. ने ऑपरेशन की अप्रत्यक्ष ड्राइव विधि का उपयोग किया, जिसमें लेजर अपने अंदर कैप्सूल के चारों ओर एक छोटे धातु सिलेंडर को गर्म करता है। गर्मी सिलेंडर का कारण बनती है, जिसे होह्ल्राम ("खोखले कमरे" या गुहा के लिए जर्मन) के रूप में जाना जाता है, ऊर्जा को और भी अधिक आवृत्ति एक्स-रे के रूप में फिर से उत्सर्जित करने के लिए, जो अभी भी अधिक समान रूप से वितरित और सममित हैं। ओ. एम. ई. जी. ए. और नोवा लेजर सहित प्रायोगिक प्रणालियों ने इस दृष्टिकोण को मान्य किया। एन. आई. एफ. की उच्च शक्ति एक बहुत बड़े लक्ष्य का समर्थन करती है; आधार रेखा गोली डिजाइन व्यास में लगभग 2 मिमी है। यह लगभग 18 केल्विन (−255 डिग्री सेल्सियस) तक ठंडा होता है और जमे हुए ड्यूटेरियम-ट्रिटियम (डीटी) ईंधन की एक परत के साथ पंक्तिबद्ध होता है। खोखले इंटीरियर में डी. टी. गैस की एक छोटी मात्रा होती है। एक विशिष्ट प्रयोग में, लेजर संभावित 4 की 3 एम. जे. अवरक्त लेजर ऊर्जा उत्पन्न करता है। यू. वी. में परिवर्तित होने के बाद लगभग डेढ़ एम. जे. रह जाता है, और अन्य 15 प्रतिशत होह्ल्राम में खो जाता है। परिणामी एक्स-रे का लगभग 15 प्रतिशत, लगभग 150 केजे, लक्ष्य की बाहरी परतों द्वारा अवशोषित किया जाता है। कैप्सूल और एक्स-रे के बीच युग्मन दोषपूर्ण है, और अंततः ईंधन में केवल 10 से 14 केजे ऊर्जा जमा होती है। लक्ष्य के केंद्र में ईंधन लगभग 1000 ग्राम/सेमी3 के घनत्व तक संपीड़ित होते हैं। तुलना के लिए, सीसे का घनत्व लगभग 11 ग्राम/सेमी3) होता है। दबाव 300 अरब वायुमंडल के बराबर है। सिमुलेशन के आधार पर, यह उम्मीद की गई थी कि लगभग 20 एमजे संलयन ऊर्जा जारी की जाएगी, जिसके परिणामस्वरूप लगभग 15 (संलयन ऊर्जा बाहर/यूवी लेजर ऊर्जा में) का शुद्ध संलयन ऊर्जा लाभ होगा, जिसे क्यू कहा जाता है। लेजर प्रणाली और होहल्राम डिजाइन दोनों में सुधार से कैप्सूल द्वारा अवशोषित ऊर्जा में लगभग 420 केजे (और इस प्रकार शायद ईंधन में ही 40 से 50) तक सुधार होने की उम्मीद है, जो बदले में, संलयन ऊर्जा के 100-150 एमजे तक उत्पन्न कर सकता है। बेसलाइन डिजाइन लक्ष्य कक्ष के डिजाइन के कारण अधिकतम लगभग 45 एमजे संलयन ऊर्जा रिलीज की अनुमति देता है। यह लगभग 11 किलोग्राम टी. एन. टी. विस्फोट के बराबर है। अनुकरणों से पता चलता है कि एक सर्वोत्तम-स्थिति विस्फोट 7 एम. जे. की अधिकतम ऊर्जा का उत्पादन करेगा, जो कक्ष की भौतिक सीमा से काफी नीचे है। 1996 तक, ये उत्पादन ऊर्जाएँ लेजर एम्पलीफायरों को शक्ति प्रदान करने वाले प्रणाली के संधारित्रों में 400 एम. जे. ऊर्जा से कम थीं। एन. आई. एफ. (यू. वी. लेजर ऊर्जा को बाहरी स्रोत से लेजर को पंप करने के लिए आवश्यक ऊर्जा से विभाजित करके) की कुल दीवार-से-संलयन दक्षता एक प्रतिशत से भी कम होगी और कुल दीवार-से-संलयन दक्षता 10 प्रतिशत से भी कम है। ऊर्जा उत्पादन के लिए उपयोगी होने के लिए, संलयन उत्पादन कम से कम इस निवेश से अधिक परिमाण का एक क्रम होना चाहिए। वाणिज्यिक लेजर संलयन प्रणाली बहुत अधिक कुशल डायोड-पंप सॉलिड स्टेट लेजर का उपयोग करेगी, जहां 10 प्रतिशत की दीवार-प्लग दक्षता का प्रदर्शन किया गया है, और 1996 में विकास के तहत उन्नत अवधारणाओं के साथ दक्षता 16-18 प्रतिशत की उम्मीद की गई थी। 2010 तक लेजर एन. आई. एफ. ने प्रकाश का एक एकल 500 टेरावाट (टी. डब्ल्यू.) पीक फ्लैश बनाने का लक्ष्य रखा जो कुछ पिकोसेकंड के भीतर कई दिशाओं से लक्ष्य तक पहुंच जाता है। डिजाइन में फ्लैशलैंप-पंप, नियोडियमियम-डोप्ड फॉस्फेट ग्लास लेजर की समानांतर प्रणाली में 192 बीमलाइन का उपयोग किया गया है। यह सुनिश्चित करने के लिए कि बीमलाइन का उत्पादन समान है, लेजर को इंजेक्शन लेजर सिस्टम (आई. एल. एस.) में एक ही स्रोत से प्रवर्धित किया जाता है। यह मास्टर ऑसिलेटर नामक एक यटर्बियम-डोप्ड ऑप्टिकल फाइबर लेजर में उत्पन्न 1053-नैनोमीटर (एनएम) अवरक्त प्रकाश की कम-शक्ति फ्लैश के साथ शुरू होता है। इसके प्रकाश को विभाजित किया जाता है और 48 पूर्वसूचक मॉड्यूल (पी. ए. एम.) में निर्देशित किया जाता है। प्रत्येक पी. ए. एम. ज़ेनॉन फ्लैश लैंप के माध्यम से दो-चरणीय प्रवर्धन प्रक्रिया का संचालन करता है। पहला चरण एक पुनर्योजी प्रवर्धक है जिसमें नाड़ी 30 से 60 गुना घूमती है, जिससे इसकी ऊर्जा नैनो जूल से बढ़कर दसियों मिली जूल हो जाती है। दूसरा चरण प्रकाश को एक परिपथ के माध्यम से चार बार भेजता है जिसमें एक नियोडियमियम ग्लास एम्पलीफायर होता है जो मुख्य बीमलाइन में उपयोग किए जाने वाले (लेकिन उससे बहुत छोटा) के समान होता है, जिससे मिलीजूल को लगभग 6 जूल तक बढ़ाया जाता है। एल. एल. एन. एल. के अनुसार, पी. ए. एम. को डिजाइन करना बड़ी चुनौतियों में से एक था। बाद के सुधारों ने उन्हें अपने प्रारंभिक डिजाइन लक्ष्यों को पार करने में मदद की। लॉरेंस लिवरमोर राष्ट्रीय प्रयोगशाला। 2 अक्टूबर, 2007 को पुनर्प्राप्त मुख्य प्रवर्धन बीमलाइन के एक छोर पर स्थित ग्लास एम्पलीफायरों की एक श्रृंखला में होता है। फायर करने से पहले, एम्पलीफायरों को पहले कुल 7,680 फ्लैश लैंप द्वारा ऑप्टिकल रूप से पंप किया जाता है। लैंप एक संधारित्र बैंक द्वारा संचालित होते हैं जो 400 एम. जे. (110 के. डब्ल्यू. एच.) का भंडारण करता है। जब तरंगमुख उनके माध्यम से गुजरता है, तो एम्पलीफायर उनमें संग्रहीत कुछ ऊर्जा को बीम में छोड़ देते हैं। एक प्रतिबिंबित गुहा में स्थित एक ऑप्टिकल स्विच का उपयोग करके बीम को मुख्य प्रवर्धक के माध्यम से चार बार भेजा जाता है। ये एम्पलीफायर मूल 6 जे को नाममात्र 4 एमजे तक बढ़ाते हैं। कुछ नैनोसेकंड के समय पैमाने को देखते हुए, लक्ष्य तक पहुँचाई जाने वाली चरम यूवी शक्ति 500 टीडब्ल्यू तक पहुँच जाती है। प्रत्येक बीमलाइन के केंद्र के पास, और कुल लंबाई का अधिकांश हिस्सा लेते हुए, स्थानिक फिल्टर होते हैं। इनमें अंत में छोटी दूरबीनों के साथ लंबी ट्यूब होती हैं जो ट्यूब के केंद्र में एक छोटे से बिंदु पर बीम को केंद्रित करती हैं, जहां एक मुखौटा केंद्र बिंदु के बाहर किसी भी आवारा प्रकाश को काट देता है। फ़िल्टर यह सुनिश्चित करते हैं कि बीम छवि बेहद समान है। स्थानिक फिल्टर एक बड़ा कदम था। उन्हें साइक्लोप्स लेजर में पेश किया गया था, जो एक पहले का एल. एल. एन. एल. प्रयोग था। स्विच सहित लेजर बीम द्वारा यात्रा किए जाने वाले मार्ग की अंत से अंत तक की लंबाई लगभग है। बीमलाइन में विभिन्न ऑप्टिकल तत्वों को आम तौर पर लाइन रिप्लेसेबल यूनिट्स (एलआरयू) में पैक किया जाता है, एक वेंडिंग मशीन के आकार के बारे में मानकीकृत बक्से जिन्हें नीचे से प्रतिस्थापन के लिए बीमलाइन से बाहर निकाला जा सकता है। प्रवर्धन पूरा होने के बाद प्रकाश को बीमलाइन में वापस बदल दिया जाता है, जहां यह लक्ष्य कक्ष तक इमारत के दूर के छोर तक जाता है। लक्ष्य कक्ष एक बहु-टुकड़ा इस्पात का गोला है जिसका वजन होता है। लक्ष्य कक्ष तक पहुँचने से ठीक पहले, विभिन्न दिशाओं से लक्ष्य को हिट करने के लिए स्विचयार्ड और लक्ष्य क्षेत्र में दर्पणों से प्रकाश परावर्तित होता है। चूँकि मास्टर ऑसिलेटर से लक्ष्य तक की पथ लंबाई प्रत्येक बीमलाइन के लिए अलग-अलग होती है, इसलिए प्रकाशिकी का उपयोग प्रकाश में देरी करने के लिए किया जाता है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि वे सभी एक दूसरे के कुछ पिकोसेकंड के भीतर केंद्र तक पहुँच जाएं। लक्ष्य कक्ष तक पहुँचने से पहले अंतिम चरणों में से एक 1053 एनएम पर अवरक्त (आईआर) प्रकाश को आवृत्ति परिवर्तक के रूप में जाने जाने वाले उपकरण में 351 एनएम पर पराबैंगनी (यूवी) में बदलना है। ये पोटेशियम डाइहाइड्रोजन फॉस्फेट के एकल क्रिस्टल से कटी हुई पतली चादरों (लगभग 1 सेमी मोटी) से बने होते हैं। जब 1053 एनएम (आईआर) प्रकाश इनमें से दो शीट्स में से पहले से गुजरता है, तो आवृत्ति जोड़ प्रकाश के एक बड़े अंश को 527 एनएम प्रकाश (हरा) में बदल देता है। दूसरी शीट से गुजरने पर, आवृत्ति संयोजन 527 एनएम प्रकाश और शेष 1053 एनएम प्रकाश के अधिकांश हिस्से को 351 एनएम (यूवी) प्रकाश में परिवर्तित कर देता है। इन्फ्रारेड (आई. आर.) प्रकाश लक्ष्य को गर्म करने में यू. वी. की तुलना में बहुत कम प्रभावी होता है, क्योंकि आई. आर. जोड़े गर्म इलेक्ट्रॉनों के साथ अधिक दृढ़ता से होते हैं जो काफी मात्रा में ऊर्जा को अवशोषित करते हैं और संपीड़न में हस्तक्षेप करते हैं। एक लेजर पल्स के लिए रूपांतरण प्रक्रिया लगभग 80 प्रतिशत की चरम क्षमता तक पहुंच सकती है, जिसमें एक सपाट अस्थायी आकार होता है, लेकिन इग्निशन के लिए आवश्यक अस्थायी आकार पल्स की अवधि में काफी भिन्न होता है। वास्तविक रूपांतरण प्रक्रिया लगभग 50 प्रतिशत कुशल है, जो वितरित ऊर्जा को नाममात्र 1.8 एम. जे. तक कम करती है। 2010 तक, किसी भी आई. सी. एफ. अनुसंधान परियोजना का एक महत्वपूर्ण पहलू यह सुनिश्चित करना था कि प्रयोगों को समय पर किया जा सके। पिछले उपकरणों को आम तौर पर कई घंटों तक ठंडा करना पड़ता था ताकि फ्लैशलैंप और लेजर ग्लास को फायरिंग के बाद (थर्मल विस्तार के कारण) अपने आकार को फिर से हासिल करने की अनुमति मिल सके, जिससे उनका उपयोग प्रति दिन एक या कम फायरिंग तक सीमित हो गया। एन. आई. एफ. के लक्ष्यों में से एक इस समय को घटाकर चार घंटे से कम करना है, ताकि एक वर्ष में 700 गोलीबारी की अनुमति दी जा सके। अन्य अवधारणाएँ एन. आई. एफ. भी नए प्रकार के लक्ष्यों की खोज कर रहा है। पिछले प्रयोगों में आम तौर पर प्लास्टिक एबलेटर, आमतौर पर पॉलीस्टीरिन (सीएच) का उपयोग किया जाता था। एन. आई. एफ. लक्ष्यों का निर्माण प्लास्टिक के रूप में बिखरे हुए बेरिलियम या बेरिलियम-तांबे के मिश्र धातु की एक परत के साथ लेप करके किया जाता है, और फिर प्लास्टिक को केंद्र से बाहर ऑक्सीकरण किया जाता है। बेरिलियम लक्ष्य एक्स-रे इनपुट से उच्च प्रत्यारोपण क्षमता प्रदान करते हैं। हालाँकि एन. आई. एफ. को मुख्य रूप से एक अप्रत्यक्ष ड्राइव उपकरण के रूप में डिज़ाइन किया गया था, 2008 तक लेजर में ऊर्जा इतनी अधिक थी कि इसका उपयोग प्रत्यक्ष ड्राइव प्रणाली के रूप में किया जा सकता था, जहाँ लेजर एक्स-रे में परिवर्तित किए बिना सीधे लक्ष्य पर चमकता है। एन. आई. एफ. यू. वी. किरणों द्वारा वितरित शक्ति का अनुमान इग्निशन का कारण बनने के लिए पर्याप्त से अधिक था, जिससे लगभग 40x के संलयन ऊर्जा लाभ की अनुमति मिलती है, जो अप्रत्यक्ष ड्राइव प्रणाली की तुलना में कुछ अधिक है। 2005 तक, ओ. एम. ई. जी. ए. लेजर और कंप्यूटर सिमुलेशन पर स्केल किए गए प्रत्यारोपणों ने एन. आई. एफ. को एक ध्रुवीय प्रत्यक्ष ड्राइव (पी. डी. डी.) विन्यास का उपयोग करके प्रज्वलित करने में सक्षम दिखाया, जहां लक्ष्य को एन. आई. एफ. बीमलाइन लेआउट में परिवर्तन के बिना केवल ऊपर और नीचे से लेजर द्वारा सीधे विकिरणित किया गया था। 2005 तक, अन्य लक्ष्य, जिन्हें शनि लक्ष्य कहा जाता है, विशेष रूप से अनिसोट्रोपी को कम करने और विस्फोट में सुधार के लिए डिज़ाइन किए गए थे। इनमें लक्ष्य की "भूमध्य रेखा" के चारों ओर एक छोटा प्लास्टिक का घेरा होता है, जो लेजर से टकराने पर प्लाज्मा बन जाता है। कुछ लेजर प्रकाश इस प्लाज्मा के माध्यम से लक्ष्य की भूमध्य रेखा की ओर वापस अपवर्तित होता है, शाम को गर्म होता है। केवल 35 गुना से अधिक लाभ के साथ एन. आई. एफ. प्रज्वलन संभव माना जाता है, जो पूरी तरह से सममित प्रत्यक्ष ड्राइव दृष्टिकोण के रूप में लगभग अच्छे परिणाम उत्पन्न करता है। कैलिफोर्निया के लिवरमोर में लॉरेंस लिवरमोर नेशनल लेबोरेटरी में आई. सी. एफ. का इतिहास भौतिक विज्ञानी जॉन नुकल्स के साथ शुरू हुआ, जिन्होंने एडवर्ड टेलर द्वारा आयोजित 1957 की बैठक के बाद इस समस्या पर विचार करना शुरू किया। इन बैठकों के दौरान, बाद में पेस के रूप में जाना जाने वाला विचार सामने आया। पी. ए. सी. ई. आर. ने भाप उत्पन्न करने के लिए बड़ी गुफाओं में छोटे हाइड्रोजन बमों के विस्फोट की कल्पना की जिसे विद्युत शक्ति में परिवर्तित किया जाएगा। इस दृष्टिकोण के साथ समस्याओं की पहचान करने के बाद, नुकल्स ने सोचा कि कितना छोटा बम बनाया जा सकता है जो अभी भी शुद्ध सकारात्मक शक्ति उत्पन्न करेगा। एक विशिष्ट हाइड्रोजन बम के दो भाग होते हैंः एक प्लूटोनियम-आधारित विखंडन बम जिसे प्राथमिक के रूप में जाना जाता है, और संलयन ईंधन की एक बेलनाकार व्यवस्था जिसे द्वितीयक के रूप में जाना जाता है। प्राथमिक एक्स-रे छोड़ता है, जो बम आवरण के भीतर फंस जाते हैं। वे माध्यमिक को गर्म करते हैं और तब तक संपीड़ित करते हैं जब तक कि यह प्रज्वलित न हो जाए। द्वितीयक में लिथियम ड्यूटेराइड (एल. आई. डी.) ईंधन होता है, जिसके लिए एक बाहरी न्यूट्रॉन स्रोत की आवश्यकता होती है। यह आम तौर पर ईंधन के केंद्र में एक छोटे प्लूटोनियम "स्पार्क प्लग" के रूप में होता है। नुकल्स का विचार यह पता लगाना था कि द्वितीयक को कितना छोटा बनाया जा सकता है, और प्राथमिक से इग्निशन का कारण बनने के लिए आवश्यक ऊर्जा पर इसका क्या प्रभाव पड़ेगा। सबसे सरल परिवर्तन एल. आई. डी. ईंधन को डी. टी. गैस से बदलना है, जिससे स्पार्क प्लग की आवश्यकता समाप्त हो जाती है। यह किसी भी आकार के सेकंडरी को अनुमति देता है-जैसे-जैसे सेकेंडरी सिकुड़ता है, वैसे-वैसे इग्निशन के लिए आवश्यक ऊर्जा की मात्रा भी कम होती जाती है। मिलीग्राम स्तर पर, ऊर्जा के स्तर कई ज्ञात उपकरणों के माध्यम से उपलब्ध स्तरों तक पहुंचने लगे। 1960 के दशक की शुरुआत तक, नुकल्स और कई अन्य हथियार डिजाइनरों ने आई. सी. एफ. की रूपरेखा विकसित कर ली थी। डी. टी. ईंधन को एक छोटे कैप्सूल में रखा जाएगा, जिसे गर्म करने पर तेजी से कम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है और इस तरह संपीड़न और शॉक वेव गठन को अधिकतम किया जा सकता है। इस कैप्सूल को एक इंजीनियर खोल, होहल्राम के भीतर रखा जाएगा, जो बम आवरण की तरह काम करता है। होह्ल्राम को एक्स-रे द्वारा गर्म करने की आवश्यकता नहीं थी; ऊर्जा के किसी भी स्रोत का उपयोग तब तक किया जा सकता है जब तक कि यह होह्ल्राम को गर्म करने और एक्स-रे का उत्पादन करने के लिए पर्याप्त ऊर्जा प्रदान करता है। आदर्श रूप से ऊर्जा स्रोत प्रतिक्रिया के दोनों सिरों को यांत्रिक रूप से अलग करने के लिए कुछ दूरी पर स्थित होगा। हाइड्रोजन बम की तरह एक छोटे परमाणु बम का उपयोग ऊर्जा स्रोत के रूप में किया जा सकता है, लेकिन आदर्श रूप से छोटे ऊर्जा स्रोतों का उपयोग किया जाएगा। कंप्यूटर सिमुलेशन का उपयोग करते हुए, टीमों ने अनुमान लगाया कि प्राथमिक से लगभग 5 एम. जे. ऊर्जा की आवश्यकता होगी, जिससे 1 एम. जे. बीम उत्पन्न होगी। इसे परिप्रेक्ष्य में रखने के लिए, एक छोटा विखंडन प्राथमिक 2 टीजे जारी करता है। आई. सी. एफ. कार्यक्रम, 1970 के दशक में जब नुकोल्स और एल. एल. एन. एल. होहल्राम-आधारित अवधारणाओं पर काम कर रहे थे, यू. सी. एस. डी. भौतिक विज्ञानी कीथ ब्रूकनर स्वतंत्र रूप से डायरेक्ट ड्राइव पर काम कर रहे थे। 1970 के दशक की शुरुआत में, ब्रूकनर ने इस अवधारणा का व्यावसायीकरण करने के लिए केएमएस फ्यूजन का गठन किया। इसने के. एम. एस. और हथियार प्रयोगशालाओं के बीच एक तीव्र प्रतिद्वंद्विता को जन्म दिया। पहले नजरअंदाज किया गया, आई. सी. एफ. एक गर्म विषय बन गया और अधिकांश प्रयोगशालाओं ने आई. सी. एफ. का काम शुरू कर दिया। एल. एल. एन. एल. ने कांच के लेजर पर ध्यान केंद्रित करने का फैसला किया, जबकि अन्य सुविधाओं ने कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग करके गैस लेजर का अध्ययन किया। ए. एन. टी. ए. आर. ई. एस., लॉस एलामोस नेशनल लेबोरेटरी) या के. आर. एफ. (जैसे. नाइकी लेजर, नौसेना अनुसंधान प्रयोगशाला)। इन प्रारंभिक चरणों के दौरान, संलयन प्रक्रिया की अधिकांश समझ कंप्यूटर सिमुलेशन, मुख्य रूप से एल. ए. एस. एन. ई. एक्स. का परिणाम थी। एल. ए. एस. एन. ई. एक्स. ने 2-आयामी सन्निकटन के लिए प्रतिक्रिया को सरल बनाया, जो उपलब्ध कंप्यूटिंग शक्ति के साथ संभव था। एल. ए. एस. एन. ई. एक्स. ने अनुमान लगाया कि के. जे. श्रेणी में लेजर चालक कम लाभ तक पहुँच सकते हैं, जो कि केवल अत्याधुनिक स्थिति के भीतर था। इससे शिव लेजर परियोजना शुरू हुई जो 1977 में पूरी हुई। शिव अपने लक्ष्यों से बहुत पीछे रह गए। पहुँचने वाला घनत्व अनुमान से हजारों गुना कम था। इसका पता लेजर द्वारा लक्ष्य तक गर्मी पहुँचाने के तरीके के मुद्दों से लगाया गया था। इसकी अधिकांश ऊर्जा पूरे ईंधन द्रव्यमान के बजाय इलेक्ट्रॉनों को सक्रिय करती है। आगे के प्रयोगों और अनुकरणों ने प्रदर्शित किया कि कम तरंग दैर्ध्य का उपयोग करके इस प्रक्रिया में नाटकीय रूप से सुधार किया जा सकता है। सिमुलेशन कार्यक्रमों में आगे के उन्नयन, इन प्रभावों के लिए लेखांकन, भविष्यवाणी की कि एक अलग डिजाइन इग्निशन तक पहुंच जाएगा। इस प्रणाली ने 20-बीम 200 केजे नोवा लेजर का रूप ले लिया। निर्माण चरण के दौरान, नुकल्स ने अपनी गणना में एक त्रुटि पाई, और एल. एल. एन. एल. के पूर्व निदेशक जॉन एस. फोस्टर जूनियर की अध्यक्षता में अक्टूबर 1979 की समीक्षा ने पुष्टि की कि नोवा इग्निशन तक नहीं पहुंचेगा। इसे एक छोटे 10-बीम डिजाइन में संशोधित किया गया था जो प्रकाश को 351 एनएम में परिवर्तित करता है और युग्मन दक्षता को बढ़ाता है। नोवा लगभग 30 के. जे. यू. वी. लेजर ऊर्जा प्रदान करने में सक्षम था, जो मुख्य रूप से अंतिम फोकस प्रकाशिकी को ऑप्टिकल क्षति के कारण अपेक्षित था। उन स्तरों पर भी, यह स्पष्ट था कि संलयन उत्पादन के लिए भविष्यवाणियां गलत थीं; यहां तक कि उपलब्ध सीमित शक्तियों पर भी, संलयन पैदावार भविष्यवाणियों से बहुत कम थी। हैलाईट और सेंचुरियन, 1978 प्रत्येक प्रयोग से पता चला कि प्रज्वलन तक पहुँचने के लिए आवश्यक ऊर्जा को कम करके आंका जाता रहा। ऊर्जा विभाग (डी. ओ. ई.) ने निर्णय लिया कि इस मुद्दे को हल करने का सबसे अच्छा तरीका प्रत्यक्ष प्रयोग है, और 1978 में उन्होंने नेवादा परीक्षण स्थल पर भूमिगत प्रयोगों की एक श्रृंखला शुरू की जिसमें आई. सी. एफ. लक्ष्यों को रोशन करने के लिए छोटे परमाणु बमों का उपयोग किया गया। परीक्षणों को हेलाइट (एल. एल. एन. एल.) और सेंचुरियन (एल. ए. एन. एल.) के रूप में जाना जाता था। परीक्षणों के पीछे की मूल अवधारणा को 1960 के दशक में एंटी-बैलिस्टिक मिसाइल वारहेड विकसित करने के तरीके के रूप में विकसित किया गया था। यह पाया गया कि वायुमंडल के बाहर विस्फोट करने वाले बमों ने एक्स-रे के विस्फोट किए जो लंबी दूरी पर दुश्मन के वारहेड को नुकसान पहुंचा सकते हैं। इस प्रणाली की प्रभावशीलता का परीक्षण करने के लिए, और अमेरिकी हथियारों की रक्षा के लिए जवाबी उपाय विकसित करने के लिए, रक्षा परमाणु सहायता एजेंसी ने एक ऐसी प्रणाली विकसित की जो लक्ष्यों को तेजी से बंद होने वाले दरवाजों के पीछे लंबी सुरंगों के अंत में रखती थी। एक्स-रे के आने और उसके बाद के विस्फोट के बीच की छोटी अवधि में दरवाजे बंद करने का समय निर्धारित किया गया था। इसने पुनः प्रवेश वाहन (आर. वी.) को विस्फोट से हुए नुकसान से बचाया और उन्हें निरीक्षण करने की अनुमति दी। आई. सी. एफ. परीक्षणों में उसी प्रणाली का उपयोग किया गया, आर. वी. को होह्ल्राम द्वारा प्रतिस्थापित किया गया। प्रत्येक परीक्षण ने एक साथ कई लक्ष्यों को रोशन किया, प्रत्येक ने अलग-अलग रोशनी के प्रभाव का परीक्षण करने के लिए बम से अलग दूरी पर। एक अन्य सवाल यह था कि संलयन प्रतिक्रियाओं से ईंधन को स्वयं गर्म करने और इस तरह इग्निशन तक पहुंचने के लिए ईंधन असेंबली कितनी बड़ी होनी चाहिए। प्रारंभिक आँकड़े 1984 के मध्य तक उपलब्ध थे, और 1988 में परीक्षण बंद हो गया। इन परीक्षणों के दौरान पहली बार इग्निशन प्राप्त किया गया था। इग्निशन तक पहुँचने के लिए आवश्यक ऊर्जा की मात्रा और ईंधन लक्ष्यों का आकार अनुमान से कहीं अधिक था। इसी अवधि के दौरान, लेजर रोशनी के तहत उनके व्यवहार को समझने के लिए समान लक्ष्यों का उपयोग करके नोवा पर प्रयोग शुरू हुए, जिससे बम परीक्षणों के खिलाफ सीधी तुलना की जा सके। इन आंकड़ों से पता चलता है कि इग्निशन तक पहुंचने के लिए लगभग 10 एम. जे. एक्स-रे ऊर्जा की आवश्यकता होगी, जो पहले की गई गणना से कहीं अधिक है। यदि वे एक्स-रे एक आई. आर. लेजर को एक होहल्राम में बीम करके बनाए जाते हैं, जैसा कि नोवा या एन. आई. एफ. में होता है, तो 100 एम. जे. के क्रम पर नाटकीय रूप से अधिक लेजर ऊर्जा की आवश्यकता होगी। इससे आई. सी. एफ. समुदाय में बहस छिड़ गई। एक समूह ने इस शक्ति के लेजर के निर्माण के प्रयास का सुझाव दिया; लियोनार्डो मासचेरोनी और क्लाउड फिप्स ने उच्च-ऊर्जा इलेक्ट्रॉनों द्वारा पंप किए गए एक नए प्रकार के हाइड्रोजन फ्लोराइड लेजर को डिजाइन किया और 100 एमजे सीमा तक पहुँच गए। अन्य लोगों ने समान डेटा और अपने कंप्यूटर सिमुलेशन के नए संस्करणों का उपयोग यह सुझाव देने के लिए किया कि लेजर पल्स को सावधानीपूर्वक आकार देना और अधिक समान रूप से फैले हुए बीम 5 और 10 MJ.John लिंडल के बीच संचालित लेजर के साथ इग्निशन प्राप्त कर सकते हैं, जड़त्वीय बंधन संलयन के लिए अप्रत्यक्ष-ड्राइव दृष्टिकोण का विकास और इग्निशन और लाभ के लिए लक्ष्य भौतिकी आधार, प्लाज्मा वॉल्यूम की भौतिकी। 2, नहीं। 11 नवंबर, 1995; पीपी। 3933-4024 इन परिणामों ने डी. ओ. ई. को "प्रयोगशाला माइक्रोफ्यूजन सुविधा" (एल. एम. एफ.) नामक एक कस्टम सैन्य आई. सी. एफ. सुविधा का अनुरोध करने के लिए प्रेरित किया। एल. एम. एफ. 10 एम. जे. के क्रम पर एक चालक का उपयोग करेगा, जो 100 और 1,000 एम. जे. के बीच संलयन पैदावार प्रदान करेगा। राष्ट्रीय विज्ञान अकादमी द्वारा इस अवधारणा की एक 1989-1990 समीक्षा ने सुझाव दिया कि LMF बहुत महत्वाकांक्षी था, और मौलिक भौतिकी को और अधिक खोजने की आवश्यकता है। उन्होंने 10 एम. जे. प्रणाली में जाने का प्रयास करने से पहले आगे के प्रयोगों की सिफारिश की। फिर भी, लेखकों ने कहा, "वास्तव में, अगर यह पता चला कि इग्निशन और गेन के लिए 100 एम. जे. ड्राइवर की आवश्यकता थी, तो किसी को आई. सी. एफ. के लिए पूरे दृष्टिकोण और तर्क पर पुनर्विचार करना होगा।" प्रयोगशाला सूक्ष्म संलयन सुविधा और नोवा उन्नयन, 1990 1992 तक, प्रयोगशाला सूक्ष्म संलयन सुविधा की लागत लगभग 1 अरब डॉलर होने का अनुमान था। एल. एल. एन. एल. ने शुरू में 5 एम. जे. 350 एन. एम. (यू. वी.) चालक के साथ एक डिजाइन प्रस्तुत किया जो लगभग 200 एम. जे. उपज तक पहुंचने में सक्षम होगा, जो एल. एम. एफ. goals.That कार्यक्रम के बहुमत को प्राप्त करने के लिए पर्याप्त था, जिसकी अनुमानित लागत लगभग 600 मिलियन डॉलर थी। इसे पूर्ण 1,000 एम. जे. तक उन्नत करने के लिए अतिरिक्त 25 करोड़ डॉलर का भुगतान करना होगा। डी. ओ. ई. द्वारा अनुरोध किए गए सभी लक्ष्यों को पूरा करने के लिए कुल $1 बिलियन से अधिक होगा। एन. ए. एस. समीक्षा ने इन योजनाओं का पुनर्मूल्यांकन किया, और जुलाई 1990 में, एल. एल. एन. एल. ने नोवा उन्नयन के साथ प्रतिक्रिया दी, जो निकटवर्ती शिव सुविधा के साथ नोवा के अधिकांश हिस्से का पुनः उपयोग करेगा। परिणामस्वरूप प्रणाली एल. एम. एफ. अवधारणा की तुलना में बहुत कम शक्ति होगी, जिसमें लगभग 1 एम. जे. का चालक होगा। नए डिजाइन में ऐसी विशेषताएं शामिल थीं जो चालक खंड में अत्याधुनिक थीं, जिसमें मुख्य एम्पलीफायरों में मल्टी-पास और 18 बीमलाइन (10 से ऊपर) शामिल थीं, जिन्हें लक्ष्य क्षेत्र में प्रवेश करते ही 288 "बीमलेट" में विभाजित किया गया था। योजनाओं में बीमलाइन के दो मुख्य तटों की स्थापना का आह्वान किया गया, एक मौजूदा नोवा बीमलाइन कमरे में, और दूसरा पुराने शिव भवन में, जो इसके लेजर बे और लक्ष्य क्षेत्र के माध्यम से एक उन्नत नोवा लक्ष्य क्षेत्र में विस्तारित है। लेजर 4 एनएस पल्स में लगभग 500 टीडब्ल्यू वितरित करेंगे। उन्नयन से 2 और 10 एम. जे. के बीच संलयन पैदावार होने की उम्मीद थी। 1992 के प्रारंभिक अनुमानों के अनुसार निर्माण की लागत लगभग 40 करोड़ डॉलर है, जिसका निर्माण 1995 से 1999 तक हुआ था। एन. आई. एफ., 1994 इस अवधि के दौरान, शीत युद्ध की समाप्ति ने रक्षा वित्त पोषण और प्राथमिकताओं में नाटकीय परिवर्तन किए। परमाणु हथियारों के लिए राजनीतिक समर्थन में गिरावट आई और हथियारों के समझौतों के कारण वारहेड की संख्या में कमी आई और डिजाइन का काम कम हुआ। अमेरिका को मौजूदा भंडार को बनाए रखने या नए हथियारों को डिजाइन करने में सक्षम परमाणु हथियार डिजाइनरों की एक पीढ़ी को खोने की संभावना का सामना करना पड़ा। उसी समय, 1996 में व्यापक परमाणु-परीक्षण-प्रतिबंध संधि (सी. एन. टी. बी.) पर हस्ताक्षर किए गए थे, जो सभी महत्वपूर्ण परीक्षणों पर प्रतिबंध लगा देगा और परमाणु हथियारों की नई पीढ़ियों के विकास को और अधिक कठिन बना देगा। इन परिवर्तनों में से स्टॉकपाइल स्टेवार्डशिप एंड मैनेजमेंट प्रोग्राम (एस. एस. एम. पी.) आया, जिसमें अन्य बातों के अलावा, परमाणु हथियारों को विस्फोटक रूप से परीक्षण किए बिना डिजाइन करने और बनाने के तरीकों के विकास के लिए धन शामिल था। 1995 में शुरू हुई बैठकों की एक श्रृंखला में, एस. एस. एम. पी. प्रयासों को विभाजित करने के लिए प्रयोगशालाओं के बीच एक समझौता किया गया। इसका एक महत्वपूर्ण हिस्सा कम उपज वाले आई. सी. एफ. प्रयोगों का उपयोग करके कंप्यूटर मॉडल की पुष्टि होगी। नोवा अपग्रेड इन प्रयोगों के लिए उपयोग करने के लिए बहुत छोटा था। 1994 में एन. आई. एफ. में एक नया डिज़ाइन परिपक्व हुआ। परियोजना की अनुमानित लागत लगभग 1 अरब डॉलर रही, जो 2002 में पूरी हुई। समझौते के बावजूद, बड़ी परियोजना लागत के साथ-साथ अन्य प्रयोगशालाओं में इसी तरह की परियोजनाओं को समाप्त करने के परिणामस्वरूप अन्य प्रयोगशालाओं, विशेष रूप से सैंडिया नेशनल लैबोरेटरीज के वैज्ञानिकों द्वारा आलोचनात्मक टिप्पणियां की गईं। मई 1997 में, सैंडिया संलयन वैज्ञानिक रिक स्पीलमैन ने सार्वजनिक रूप से कहा कि एन. आई. एफ. ने "तकनीकी मुद्दों पर वस्तुतः कोई आंतरिक सहकर्मी समीक्षा नहीं की थी" और "लिवरमोर ने अनिवार्य रूप से पैनल को खुद की समीक्षा करने के लिए चुना था।" एक सेवानिवृत्त सैंडिया प्रबंधक, बॉब प्यूरीफॉय, स्पीलमैन से भी अधिक स्पष्टवादी थेः "एन. आई. एफ. बेकार है. इसका उपयोग भंडार, अवधि को बनाए रखने के लिए नहीं किया जा सकता है।" एल. एल. एन. एल. में आई. सी. एफ. अवधारणा के मूल विकासकर्ताओं में से एक रे किडर भी अत्यधिक आलोचनात्मक थे। उन्होंने 1997 में कहा कि इसका प्राथमिक उद्देश्य "सिद्धांतकारों और प्रयोगवादियों के कर्मचारियों की भर्ती और रखरखाव करना" था और जबकि कुछ प्रयोगात्मक डेटा हथियारों के डिजाइन के लिए उपयोगी साबित होंगे, प्रयोगात्मक सेटअप में अंतर उनकी प्रासंगिकता को सीमित करते हैं। "कुछ भौतिक विज्ञान समान हैं; लेकिन विवरण, 'जिसमें शैतान झूठ बोलता है', काफी अलग हैं। इसलिए यह मान लेना भी गलत होगा कि एन. आई. एफ. लंबे समय तक विस्तृत डिजाइन क्षमता वाले हथियार डिजाइनरों और इंजीनियरों के कर्मचारियों का समर्थन करने में सक्षम होगा, जो अब हथियार डिजाइन प्रयोगशालाओं में काम कर रहे हैं। 1997 में, डी. ओ. ई. के भीतर रक्षा कार्यक्रमों के सहायक सचिव विक्टर रीस और एस. एस. एम. पी. के मुख्य वास्तुकार ने यू. एस. हाउस आर्म्ड सर्विसेज कमेटी को बताते हुए कार्यक्रम का बचाव किया कि एन. आई. एफ. को पहली बार प्रयोगशाला सेटिंग में, परमाणु हथियारों के विस्फोट में होने वाले तापमान और पदार्थ के घनत्व की स्थितियों का उत्पादन करने के लिए डिज़ाइन किया गया था। परमाणु हथियारों के बुनियादी भौतिकी को समझने और भूमिगत परमाणु परीक्षण के बिना उनके प्रदर्शन की भविष्यवाणी करने के लिए इन परिस्थितियों में पदार्थ के व्यवहार और ऊर्जा और विकिरण के हस्तांतरण का अध्ययन करने की क्षमता महत्वपूर्ण है। 1998 में, वैज्ञानिक और तकनीकी विशेषज्ञों से बने दो जे. ए. एस. ओ. एन. पैनल ने कहा कि एन. आई. एफ. विज्ञान-आधारित भंडार प्रबंधन के लिए प्रस्तावित सभी कार्यक्रमों में से सबसे वैज्ञानिक रूप से मूल्यवान है। प्रारंभिक आलोचना के बावजूद, सैंडिया और साथ ही लॉस एलामोस ने कई एन. आई. एफ. प्रौद्योगिकियों के विकास का समर्थन किया, और दोनों प्रयोगशालाएं बाद में राष्ट्रीय प्रज्वलन अभियान में एन. आई. एफ. के साथ भागीदार बन गईं। पहली इकाई, 1994-1998 का निर्माण, एन. आई. एफ. पर काम एक एकल बीमलाइन प्रदर्शक, बीमलेट के साथ शुरू हुआ। बीमलेट ने 1994 और 1997 के बीच सफलतापूर्वक काम किया। इसके बाद इसे सैंडिया नेशनल लेबोरेटरीज को उनकी जेड मशीन में प्रकाश स्रोत के रूप में भेजा गया। इसके बाद ए. एम. पी. एल. ए. बी. में एक पूर्ण आकार का प्रदर्शनकारी आया, जिसने 1997 में परिचालन शुरू किया। मुख्य एन. आई. एफ. स्थल पर आधिकारिक आधारशिला 29 मई, 1997 को रखी गई थी। उस समय, डी. ओ. ई. अनुमान लगा रहा था कि एन. आई. एफ. की लागत लगभग 1 बिलियन डॉलर और संबंधित अनुसंधान के लिए 1 बिलियन डॉलर होगी, और यह 2002 की शुरुआत में पूरा हो जाएगा। बाद में 1997 में डी. ओ. ई. ने अतिरिक्त 10 करोड़ डॉलर के वित्तपोषण को मंजूरी दी और परिचालन तिथि को 2004 तक वापस धकेल दिया। 1998 तक एल. एल. एन. एल. के सार्वजनिक दस्तावेजों में कहा गया था कि कुल कीमत 1.2 अरब डॉलर थी, जिसमें पहले आठ लेजर 2001 में ऑनलाइन आए और 2003 में पूर्ण रूप से पूर्ण हुए। सुविधा के भौतिक पैमाने ने अकेले निर्माण परियोजना को चुनौतीपूर्ण बना दिया। जब तक 2001 में "पारंपरिक सुविधा" (लेजर के लिए खोल) पूरी हुई, तब तक 210,000 घन गज से अधिक मिट्टी की खुदाई की गई थी, 73,000 घन गज से अधिक कंक्रीट डाला गया था, 7,600 टन सुदृढ़ीकरण इस्पात रीबार रखा गया था, और 5,000 टन से अधिक संरचनात्मक इस्पात खड़ा किया गया था। लेजर प्रणाली को कंपन से अलग करने के लिए, प्रत्येक लेजर बे की नींव को बाकी संरचना से स्वतंत्र बनाया गया था। तीन फुट मोटी, 420 फुट लंबी और 80 फुट चौड़ी पट्टियों को अपने विनिर्देशों को प्राप्त करने के लिए निरंतर कंक्रीट डालने की आवश्यकता होती है। नवंबर 1997 में, एक अल नीनो तूफान ने दो घंटे में दो इंच बारिश की, जिससे निर्धारित नींव डालने से ठीक तीन दिन पहले एन. आई. एफ. स्थल पर 200,000 गैलन पानी भर गया। पृथ्वी इतनी भीगी हुई थी कि रिटेनिंग वॉल के लिए फ्रेमिंग छह इंच डूब गई, जिससे चालक दल को अलग करने और इसे फिर से इकट्ठा करने के लिए मजबूर होना पड़ा। दिसंबर 1997 में निर्माण रोक दिया गया था, जब 16,000 साल पुरानी विशाल हड्डियों की खोज की गई थी। हड्डियों को हटाने और संरक्षित करने के लिए जीवाश्म विज्ञानी को बुलाया गया, जिससे निर्माण में चार दिन की देरी हुई। एन. आई. एफ. के 7,500 मीटर आकार के प्रकाशिकी के लिए लेजर ग्लास की आपूर्ति करने के लिए एक प्रकाशिकी निर्माण क्षमता का निर्माण करने जैसी विभिन्न प्रकार की अनुसंधान और विकास, प्रौद्योगिकी और इंजीनियरिंग चुनौतियों का सामना करना पड़ा। एन. आई. एफ. के उच्च-ऊर्जा लेजरों का सामना करने के लिए अत्याधुनिक प्रकाशिकी माप, कोटिंग और परिष्करण तकनीकों का विकास किया गया था, जैसा कि लेजर किरणों को आवश्यक ऊर्जा स्तरों तक बढ़ाने के तरीके थे। एन. आई. एफ. के विकसित प्रौद्योगिकी नवाचारों में निरंतर कांच, तेजी से बढ़ने वाले क्रिस्टल, अभिनव ऑप्टिकल स्विच और विकृत दर्पण शामिल थे। सैंडिया, स्पंदित बिजली वितरण में व्यापक अनुभव के साथ, फ्लैशलैंप को खिलाने के लिए उपयोग किए जाने वाले संधारित्र बैंकों को डिजाइन किया, अक्टूबर 1998 में पहली इकाई को पूरा किया। सभी को आश्चर्यचकित करते हुए, पल्स्ड पावर कंडीशनिंग मॉड्यूल (पी. सी. एम.) को संधारित्र विफलताओं का सामना करना पड़ा जिसके कारण विस्फोट हुए। इसके लिए मलबे को रोकने के लिए मॉड्यूल को फिर से डिज़ाइन करने की आवश्यकता थी, लेकिन चूंकि कंक्रीट पहले ही डाला जा चुका था, इसलिए इसने नए मॉड्यूल को इतना कसकर पैक कर दिया कि जगह-जगह रखरखाव असंभव था। एक और पुनर्विन्यास का पालन किया गया, इस बार मॉड्यूल को सर्विसिंग के लिए बे से हटाने की अनुमति दी गई। निरंतर समस्याओं ने संचालन में और देरी की, और सितंबर 1999 में, एक अद्यतन डी. ओ. ई. रिपोर्ट में कहा गया कि एन. आई. एफ. को 35 करोड़ डॉलर तक की आवश्यकता है और पूरा होना केवल 2006 में होता है। री-बेसलाइन और जी. ए. ओ. रिपोर्ट, 1999-2000 इस अवधि के दौरान एन. आई. एफ. के साथ समस्याओं को प्रबंधन श्रृंखला में रिपोर्ट नहीं किया गया था। 1999 में तत्कालीन ऊर्जा सचिव बिल रिचर्डसन ने कांग्रेस को सूचित किया कि एन. आई. एफ. समय और बजट पर था, जैसा कि परियोजना के नेताओं ने बताया था। उसी वर्ष अगस्त में यह पता चला कि दोनों में से कोई भी दावा सच्चाई के करीब नहीं था। जैसा कि सरकारी जवाबदेही कार्यालय (जी. ए. ओ.) ने बाद में नोट किया, "इसके अलावा, प्रयोगशाला के पूर्व लेजर निदेशक, जिन्होंने एन. आई. एफ. और अन्य सभी लेजर गतिविधियों की देखरेख की, ने प्रयोगशाला प्रबंधकों, डी. ओ. ई., विश्वविद्यालय और कांग्रेस को आश्वासन दिया कि एन. आई. एफ. परियोजना को पर्याप्त रूप से वित्त पोषित किया गया था और कर्मचारियों की व्यवस्था की गई थी और लागत और समय पर जारी थी, जबकि उन्हें स्पष्ट और बढ़ते सबूतों के बारे में जानकारी दी गई थी कि एन. आई. एफ. में गंभीर समस्याएं थीं।" एक डी. ओ. ई. कार्य बल ने जनवरी 2000 में रिचर्डसन को सूचित किया कि "एन. आई. एफ. परियोजना के संगठन एक प्रमुख अनुसंधान और विकास परियोजना के अनुरूप कार्यक्रम और परियोजना प्रबंधन प्रक्रियाओं और प्रक्रियाओं को लागू करने में विफल रहे. [और वह]. किसी को भी एन. आई. एफ. प्रबंधन पर उत्तीर्ण ग्रेड नहीं मिलता हैः डी. ओ. ई. के रक्षा कार्यक्रमों का कार्यालय नहीं, न लॉरेंस लिवरमोर राष्ट्रीय प्रयोगशाला और न ही कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय।" बजट की समस्याओं को देखते हुए, अमेरिकी कांग्रेस ने एक स्वतंत्र जी. ए. ओ. समीक्षा का अनुरोध किया। उन्होंने अगस्त 2000 में एक महत्वपूर्ण रिपोर्ट वापस की जिसमें अनुमान लगाया गया था कि आर एंड डी सहित लागत $3.9 बिलियन होने की संभावना है, और यह कि इस सुविधा के न्यू एन. आई. एफ. लागत अनुमान, एफ. आई. आई., अमेरिकन इंस्टीट्यूट ऑफ फिजिक्स, संख्या 101: अगस्त 30,2000 पर कहीं भी पूरा होने की संभावना नहीं है। 7 मई, 2008 को प्राप्त किया गया। रिपोर्ट में ओवररन के लिए प्रबंधन समस्याओं का उल्लेख किया गया, और लक्ष्य निर्माण के लिए बजट धन में विफल रहने के लिए कार्यक्रम की आलोचना की गई, जिसमें विकास के बजाय परिचालन लागत शामिल है। 2000 में, डी. ओ. ई. ने तकनीकी देरी और परियोजना प्रबंधन के मुद्दों के कारण एक व्यापक "रीबेसलाइन समीक्षा" शुरू की, और तदनुसार अनुसूची और बजट को समायोजित किया। राष्ट्रीय परमाणु सुरक्षा प्रशासक जॉन गॉर्डन ने कहा, "हमने एन. आई. एफ. परियोजना को पूरा करने के लिए एक विस्तृत बॉटम-अप लागत और कार्यक्रम तैयार किया है। स्वतंत्र समीक्षा हमारी स्थिति का समर्थन करती है कि एन. आई. एफ. प्रबंधन दल ने महत्वपूर्ण प्रगति की है और पहले की समस्याओं का समाधान किया है। रिपोर्ट ने उनके बजट अनुमान को संशोधित कर $2.25 बिलियन कर दिया, जिसमें संबंधित अनुसंधान और विकास शामिल नहीं था, जिसने इसे कुल $3.3 बिलियन तक धकेल दिया, और नई एन. आई. एफ. लागत और अनुसूची, एफ. आई. आई., अमेरिकन इंस्टीट्यूट ऑफ फिजिक्स, संख्या 65,15 जून, 2000 पर 2004.More में ऑनलाइन आने वाली पहली पंक्तियों के साथ पूरा होने की तारीख को 2006 तक पीछे धकेल दिया। 7 मई, 2008 को प्राप्त किया गया। अगले वर्ष एक अनुवर्ती रिपोर्ट ने बजट को 4 अरब 20 करोड़ डॉलर और पूरा होने की तारीख को 2008 तक बढ़ा दिया। परियोजना को सितंबर 1999 में एक नई प्रबंधन टीम मिली-कैम्पबेल इन्वेस्टिगेशन ट्रिगर्स लिवरमोर मैनेजमेंट चेंजेस, फ्यूजन पावर रिपोर्ट, सितंबर 1,1999 http://www.thefreelibrary.com/Campbell + इन्वेस्टिगेशन + ट्रिगर्स + लिवरमोर + मैनेजमेंट + Changes.-a063375944 (13 जुलाई, 2012 को पुनर्प्राप्त), जिसका नेतृत्व जॉर्ज मिलर ने किया, जिन्हें लेजर के लिए कार्यवाहक सहयोगी निदेशक नामित किया गया था। एल. एल. एन. एल. में परमाणु वाष्प लेजर आइसोटोप पृथक्करण (ए. वी. एल. आई. एस.) कार्यक्रम के पूर्व प्रमुख एड मोसेस एन. आई. एफ. परियोजना प्रबंधक बने। इसके बाद, एन. आई. एफ. प्रबंधन को कई सकारात्मक समीक्षाएं मिलीं और परियोजना ने कांग्रेस द्वारा अनुमोदित बजट और अनुसूचियों को पूरा किया। अक्टूबर 2010 में, परियोजना प्रबंधन संस्थान द्वारा इस परियोजना को "वर्ष की परियोजना" का नाम दिया गया था, जिसने एन. आई. एफ. को एक उत्कृष्ट उदाहरण के रूप में उद्धृत किया कि कैसे ठीक से लागू परियोजना प्रबंधन उत्कृष्टता इस पैमाने और महत्व की परियोजना को कुशलता से वितरित करने के लिए वैश्विक टीमों को एक साथ ला सकती है। परीक्षण और निर्माण पूरा होने पर, मई 2003 में, एन. आई. एफ. ने चार किरणों के एक बंडल पर "पहला प्रकाश" प्राप्त किया, जिससे एक ही किरण रेखा में 10.4 के. जे. आई. आर. स्पंद का उत्पादन हुआ। 2005 में पहले आठ किरणों ने आई. आर. के 153 के. जे. का उत्पादन किया, जो ओ. एम. ई. जी. ए. को ग्रह के उच्चतम ऊर्जा लेजर (प्रति पल्स) के रूप में ग्रहण करता है। जनवरी 2007 तक मास्टर ऑसिलेटर रूम (एमओओआर) में सभी एलआरयू पूरे हो गए थे और कंप्यूटर रूम स्थापित हो गया था। अगस्त 2007 तक, 96 लेजर लाइनें पूरी कर ली गईं और चालू कर दी गईं, और "अब ढाई मेगाजूल से अधिक की कुल अवरक्त ऊर्जा को निकाल दिया गया है। यह उस समय के नोवा लेजर की तुलना में 40 गुना अधिक है जब यह दुनिया का सबसे बड़ा लेजर था। 2005 में, जे. ए. एस. ओ. एन. रक्षा सलाहकार समूह द्वारा एक स्वतंत्र समीक्षा जो आम तौर पर सकारात्मक थी, ने निष्कर्ष निकाला कि "इस तरह की जटिल गतिविधि में वैज्ञानिक और तकनीकी चुनौतियों से पता चलता है कि 2010 में इग्निशन के शुरुआती प्रयासों में सफलता, जबकि संभव है, की संभावना नहीं है।" 26 जनवरी, 2009 को अंतिम लाइन प्रतिस्थापन योग्य इकाई (एल. आर. यू.) स्थापित की गई, जिसका निर्माण अनौपचारिक रूप से पूरा हो गया। 26 फरवरी, 2009 को एन. आई. एफ. ने सभी 192 लेजर किरणों को लक्ष्य कक्ष में दागा। 10 मार्च 2009 को, एन. आई. एफ. मेगाजूल बाधा को तोड़ने वाला पहला लेजर बन गया, जो एक आकार की इग्निशन पल्स में लक्ष्य कक्ष केंद्र में यू. वी. प्रकाश का 1.1 एम. जे., जिसे 3ω (तीसरी-हार्मोनिक पीढ़ी से) के रूप में जाना जाता है, वितरित करता है। मुख्य लेजर ने आई. आर. का 1.952 एम. जे. वितरित किया। संचालन, 2009-2012 29 मई, 2009 को, एन. आई. एफ. को एक समारोह में समर्पित किया गया था जिसमें हजारों लोग शामिल हुए थे। होहल्राम लक्ष्य पर पहला लेजर शॉट जून के अंत में दागा गया था। 28 जनवरी, 2010 को, एन. आई. एफ. ने लेजर शक्ति वितरण के लिए रिकॉर्ड तोड़ते हुए एक सोने के होल्राम में 669 के. जे. पल्स के वितरण की सूचना दी, और विश्लेषण ने सुझाव दिया कि उत्पन्न प्लाज्मा द्वारा संदिग्ध हस्तक्षेप एक संलयन प्रतिक्रिया को प्रज्वलित करने में कोई समस्या नहीं होगी। परीक्षण होह्ल्राम के आकार के कारण, लेजर/प्लाज्मा इंटरैक्शन ने प्लाज्मा-ऑप्टिक्स ग्रेटिंग्स का उत्पादन किया, जो छोटे प्रिज्म की तरह काम करते थे, जो होह्ल्राम के अंदर कैप्सूल पर सममित एक्स-रे ड्राइव का उत्पादन करते थे। धीरे-धीरे लेजर की तरंग दैर्ध्य को बदलने के बाद, वैज्ञानिकों ने एक गोलाकार कैप्सूल को समान रूप से संपीड़ित किया और इसे 33 लाख केल्विन (285 ई. वी.) तक गर्म किया। कैप्सूल में क्रायोजेनिक रूप से ठंडी गैस थी, जो बाद में उपयोग किए जाने वाले ड्यूटेरियम और ट्रिटियम ईंधन कैप्सूल के विकल्प के रूप में कार्य करती थी। प्लाज्मा फिजिक्स ग्रुप लीडर सिगफ्राइड ग्लेनज़र ने कहा कि वे प्रयोगशाला में आवश्यक सटीक ईंधन परतों को बनाए रख सकते हैं, लेकिन अभी तक लेजर प्रणाली के भीतर नहीं। जनवरी 2010 तक, एन. आई. एफ. 1.8 मेगाजूल तक पहुँच गया। लक्ष्य कक्ष को तब न्यूट्रॉन को अवरुद्ध करने के लिए ढाल से लैस होने की आवश्यकता थी। राष्ट्रीय इग्निशन अभियान 2010-2012 मुख्य निर्माण पूरा होने के साथ, एन. आई. एफ. ने इग्निशन तक पहुंचने के लिए अपना राष्ट्रीय इग्निशन अभियान (एन. आई. सी.) शुरू किया। उस समय, विज्ञान पत्रिकाओं में लेख प्रकाशित हुए थे जिसमें कहा गया था कि प्रज्वलन आसन्न था। साइंटिफिक अमेरिकन ने 2010 का एक समीक्षा लेख इस कथन के साथ खोला कि "इग्निशन अब करीब है। एक-दो साल के भीतर पहला परीक्षण 8 अक्टूबर, 2010 को 1 एम. जे. से थोड़ा अधिक पर किया गया था। हालांकि, समस्याओं ने 1.4-1.5 MJ रेंज में इग्निशन-स्तर लेजर ऊर्जा की ओर ड्राइव को धीमा कर दिया। एक समस्या ऑप्टिकल घटकों पर ऊर्जा की अधिक सांद्रता के कारण अत्यधिक गर्मी से नुकसान की संभावना थी। अन्य मुद्दों में लक्ष्य के अंदर ईंधन को बिछाने में समस्याएं और कैप्सूल की सतह पर थोड़ी मात्रा में धूल शामिल थी। शक्ति का स्तर बढ़ता रहा और लक्ष्य अधिक परिष्कृत हो गए। फिर लक्ष्य कक्ष में सूक्ष्म मात्रा में जल वाष्प दिखाई दिया और होह्ल्राम के सिरों पर खिड़कियों में जम गया, जिससे एक असममित विस्फोट हुआ। इसे दोनों छोरों पर कांच की दूसरी परत जोड़कर हल किया गया था, वास्तव में एक तूफान खिड़की का निर्माण किया गया था। एस. एस. एम. पी. सामग्री प्रयोगों का संचालन करने के लिए फरवरी से अप्रैल 2011 तक शूटिंग रोक दी गई। फिर, नैदानिक और माप उपकरणों में सुधार करते हुए एन. आई. एफ. का उन्नयन किया गया। उन्नत रेडियोग्राफिक क्षमता (एआरसी) प्रणाली को जोड़ा गया था, जो एनआईएफ के 192 बीमों में से 4 का उपयोग विस्फोट अनुक्रम की इमेजिंग के लिए बैकलाइट के रूप में करता है। एआरसी अनिवार्य रूप से एक पेटावाट-श्रेणी का लेजर है जिसकी अधिकतम शक्ति एक क्वाड्रिलियन (1015) वाट से अधिक है। यह उज्ज्वल, अधिक भेदक, उच्च-ऊर्जा एक्स किरणों का उत्पादन करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। एआरसी दुनिया का सबसे अधिक ऊर्जा वाला शॉर्ट-पल्स लेजर बन गया, जो 50-100 केवी की सीमा में ऊर्जावान एक्स किरणों का उत्पादन करने के लिए पिकोसेकंड-अवधि लेजर पल्स बनाने में सक्षम है। एन. आई. सी. मई 2011 में संलयन लक्ष्य को संपीड़ित करने वाली चार लेजर शॉक तरंगों को अधिक सटीक रूप से समय देने के लक्ष्य के साथ फिर से शुरू हुआ। जनवरी 2012 में, एन. आई. एफ. के लेजर संलयन ऊर्जा कार्यक्रम के निदेशक माइक डन ने भविष्यवाणी की कि एन. आई. एफ. में अक्टूबर तक प्रज्वलन प्राप्त हो जाएगा। उसी महीने, एन. आई. एफ. ने रिकॉर्ड 57 शॉट दागे। 15 मार्च को एन. आई. एफ. ने 411 टी. डब्ल्यू. पीक पावर के साथ एक लेजर पल्स का उत्पादन किया। 5 जुलाई को, इसने 1.8 एम. जे. की छोटी नाड़ी का उत्पादन किया और 500 टी. डब्ल्यू. की शक्ति में वृद्धि की। डी. ओ. ई. रिपोर्ट, 19 जुलाई, 2012 एन. आई. सी. की समय-समय पर समीक्षा की गई। छठी समीक्षा 19 जुलाई, 2012 को प्रकाशित हुई थी। रिपोर्ट ने स्थापना की गुणवत्ता की प्रशंसा कीः लेजर, प्रकाशिकी, लक्ष्य, निदान और संचालन। हालांकिः प्रयोग की इस व्यापक अवधि के आधार पर एकीकृत निष्कर्ष यह है कि इग्निशन या स्पष्ट अल्फा हीटिंग को देखने के लक्ष्य तक पहुंचने के लिए काफी बाधाओं को दूर किया जाना चाहिए। वास्तव में समीक्षकों ने ध्यान दिया कि वर्तमान 'अर्ध-अनुभवजन्य' दृष्टिकोण के साथ अज्ञात को देखते हुए, दिसंबर के अंत से पहले प्रज्वलन की संभावना बेहद कम है और यहां तक कि स्पष्ट अल्फा हीटिंग का प्रदर्शन करने का लक्ष्य भी चुनौतीपूर्ण है। इसके अलावा, रिपोर्ट ने गहरी चिंता व्यक्त की कि देखे गए प्रदर्शन और अनुकरण कोड के बीच के अंतराल का अर्थ है कि वर्तमान कोड सीमित उपयोगिता के थे। विशेष रूप से, उन्होंने कैप्सूल के लिए विकिरण ड्राइव की भविष्यवाणी करने की क्षमता की कमी और अपर्याप्त रूप से लेजर-प्लाज्मा इंटरैक्शन का मॉडल पाया। दबाव इग्निशन के लिए आवश्यक दबाव के केवल आधे से एक तिहाई तक पहुंच रहा था, जो अनुमानित मूल्यों से बहुत कम था। ज्ञापन में एब्लेटर की बाहरी सतह में हाइड्रोडायनामिक्स अस्थिरताओं के कारण एब्लेटर सामग्री और कैप्सूल ईंधन के मिश्रण पर चर्चा की गई। रिपोर्ट ने एक मोटे एब्लेटर का उपयोग करने का सुझाव दिया, हालांकि इससे इसकी जड़ता बढ़ जाएगी। आवश्यक विस्फोट गति को बनाए रखने के लिए, उन्होंने प्रस्ताव दिया कि एन. आई. एफ. ऊर्जा को 2 एम. जे. तक बढ़ाया जाए। इसने सवाल किया कि क्या ऊर्जा मिश्रण सीमा से बचने और प्रज्वलन तक पहुंचने के लिए एक बड़े पर्याप्त कैप्सूल को संपीड़ित करने के लिए पर्याप्त थी या नहीं। रिपोर्ट ने निष्कर्ष निकाला कि कैलेंडर वर्ष 2012 के भीतर प्रज्वलन की 'अत्यधिक संभावना' नहीं थी। एन. आई. सी. आधिकारिक तौर पर 30 सितंबर, 2012 को समाप्त हो गया। मीडिया रिपोर्टों ने सुझाव दिया कि एन. आई. एफ. अपना ध्यान सामग्री अनुसंधान की ओर स्थानांतरित करेगा। 2008 में, एल. एल. एन. एल. ने एक वाणिज्यिक बिजली संयंत्र डिजाइन के आधार के रूप में एन. आई. एफ. प्रौद्योगिकियों का उपयोग करने के तरीकों का पता लगाने के लिए लेजर जड़त्वीय संलयन ऊर्जा कार्यक्रम (एल. आई. एफ. ई.) शुरू किया। शुद्ध संलयन उपकरणों पर ध्यान केंद्रित किया गया था, जिसमें एन. आई. एफ. के समानांतर विकसित प्रौद्योगिकियों को शामिल किया गया था जो डिजाइन के प्रदर्शन में बहुत सुधार करेंगे। अप्रैल 2014 में जीवन समाप्त हो गया। ईंधन लाभ ब्रेक-ईवन, 2013 27 सितंबर, 2013 को एक एन. आई. एफ. संलयन शॉट ने ड्यूटेरियम-ट्रिटियम ईंधन द्वारा अवशोषित ऊर्जा की तुलना में अधिक ऊर्जा का उत्पादन किया। इसे "वैज्ञानिक ब्रेक-ईवन" तक पहुँचने के साथ भ्रमित किया गया है, जिसे लेजर इनपुट ऊर्जा से अधिक संलयन ऊर्जा के रूप में परिभाषित किया गया है। इस परिभाषा का उपयोग करने से 14.4 केजे आउट और 1.8 एमजे इन मिलता है, जो 0.008 का अनुपात है। भंडार प्रयोग, 2013-2015 2013 में, एन. आई. एफ. ने सामग्री और हथियार अनुसंधान पर ध्यान केंद्रित किया। वित्त वर्ष 2015 में शुरू हुए प्रयोगों में प्लूटोनियम लक्ष्यों का उपयोग किया गया। प्लूटोनियम शॉट उच्च विस्फोटकों द्वारा परमाणु बम में प्राथमिक के संपीड़न का अनुकरण करते हैं, जिसका सी. एन. टी. बी. के प्रभाव में आने के बाद से प्रत्यक्ष परीक्षण नहीं देखा गया था। प्लूटोनियम का उपयोग एक मिलीग्राम से कम से लेकर 10 मिलीग्राम तक था। वित्तीय वर्ष 2014 में, एन. आई. एफ. ने 191 शॉट्स का प्रदर्शन किया, जो हर दो दिन में एक से थोड़ा अधिक था। अप्रैल 2015 तक एन. आई. एफ. वित्त वर्ष 2015 में 300 लेजर शॉट्स के अपने लक्ष्य को पूरा करने की राह पर था। संलयन पर वापस, 2016-वर्तमान 28 जनवरी, 2016 को, एन. आई. एफ. ने अपने पहले गैस पाइप प्रयोग को सफलतापूर्वक निष्पादित किया, जिसका उद्देश्य उच्च-लाभ चुंबकीय लाइनर जड़त्वीय संलयन (मैगलीफ) के लिए प्रासंगिक लंबे लक्ष्यों के भीतर बड़ी मात्रा में लेजर प्रकाश के अवशोषण का अध्ययन करना था। उच्च-लाभ वाले मैगलीफ लक्ष्य डिजाइनों के लिए पूर्ण पैमाने पर लेजर ऊर्जा युग्मन के प्रसार, स्थिरता और दक्षता के प्रमुख पहलुओं की जांच करने के लिए, एन. आई. एफ. के एकल चतुर्थांश का उपयोग 13 नैनोसेकंड के आकार की नाड़ी के दौरान एक लक्ष्य तक 30 के. जे. ऊर्जा पहुँचाने के लिए किया गया था। डेटा रिटर्न अनुकूल था। 2018 में, संपीड़न विषमता को नियंत्रित करने में सुधार को 1.9x1016 न्यूट्रॉन के उत्पादन के साथ एक शॉट में प्रदर्शित किया गया था, जिसके परिणामस्वरूप 1.5 एम. जे. लेजर पल्स द्वारा जारी संलयन ऊर्जा का 0.054 एम. जे. था। जलता हुआ प्लाज्मा हासिल किया गया, 2021 8 अगस्त, 2021 को एक प्रयोग से दुनिया का पहला जलता हुआ प्लाज्मा मिला। उत्पादन लेजर इनपुट ऊर्जा का 70 प्रतिशत होने का अनुमान लगाया गया था। इसने एक सेकंड के लगभग 100 खरबवें हिस्से की अल्पकालिक श्रृंखला प्रतिक्रिया के अनुरूप अतिरिक्त न्यूट्रॉन का उत्पादन किया। लेजर फटने से उत्पन्न माध्यमिक एक्स-रे के अवशोषण को बढ़ाने के लिए कैप्सूल खोल की सामग्री को हीरे में बदल दिया गया था, इस प्रकार पतन की प्रभावकारिता में वृद्धि हुई, और इसकी सतह को और चिकना कर दिया गया। ईंधन डालने के लिए उपयोग किए जाने वाले कैप्सूल में छेद का आकार कम कर दिया गया था। कैप्सूल के आसपास सोने के सिलेंडर में छेद ऊर्जा हानि को कम करने के लिए सिकुड़ गए थे। लेजर पल्स को बढ़ाया गया था। इस परिणाम ने 1997 में जे. ई. टी. टोरस द्वारा स्थापित 67 प्रतिशत के पूर्व रिकॉर्ड को थोड़ा पीछे छोड़ दिया। ये संख्याएँ प्लाज्मा तक पहुँचने वाली ऊर्जा की मात्रा के विरुद्ध संलयन द्वारा बनाई गई ऊर्जा का अनुपात हैं। यह पावर आउट करने के लिए समग्र शक्ति के समान नहीं है। प्रयोग में ~ 477 एम. जे. विद्युत ऊर्जा का उपयोग किया गया ताकि ~ 1.3 एम. जे. संलयन ऊर्जा बनाने के लिए लक्ष्य में ~ 1.8 एम. जे. ऊर्जा प्राप्त की जा सके। ठीक एक साल बाद, 8 अगस्त, 2022 को, मूल प्रयोग में लॉसन मानदंड के तहत प्लाज्मा के प्रज्वलन की पुष्टि करने वाले तीन नए अध्ययन प्रकाशित किए गए। वैज्ञानिक ब्रेक-ईवन हासिल किया गया, 2022 एन. आई. एफ. 5 दिसंबर, 2022 को वैज्ञानिक ब्रेक-ईवन हासिल करने वाला पहला संलयन प्रयोग बन गया, जिसमें लगभग 1.5 की ऊर्जा लाभ के लिए लेजर प्रकाश के 2.05 मेगाजूल इनपुट से 3.15 मेगाजूल ऊर्जा का उत्पादन किया गया। लेजर को चार्ज करने में "400 मेगाजूल से अधिक" की खपत होती है। 13 दिसंबर को एक सार्वजनिक घोषणा में, ऊर्जा सचिव जेनिफर ग्रैनहोल्म ने घोषणा की कि सुविधा ने इग्निशन हासिल कर लिया है। इस उपलब्धि के लिए ईंधन के आसपास थोड़ा मोटा और चिकना कैप्सूल और 2.05 एमजे लेजर (2021 में 1.9 एमजे से ऊपर) का उपयोग करने की आवश्यकता थी, जिससे 3.88 एमजे, 89 प्रतिशत अधिशेष प्राप्त हुआ। उन्होंने विभाजित लेजर किरणों के बीच ऊर्जा को भी पुनर्वितरित किया, जिससे अधिक सममित (गोलाकार) विस्फोट हुआ। एन. आई. एफ. ने 30 जुलाई, 2023 को दूसरी बार ब्रेक-ईवन हासिल किया। तीसरा ब्रेक-ईवन शॉट सितंबर 2023 में हासिल किया गया था। लॉरेंस लिवरमोर ने उन्नत प्रकाशिकी और लेजर के माध्यम से लेजर ऊर्जा को 2.2 एमजे प्रति शॉट तक बढ़ाने की भी योजना बनाई। इसी तरह की कुछ प्रयोगात्मक आई. सी. एफ. परियोजनाएं हैंः लेजर मेगाजूल (एल. एम. जे.) नाइकी लेजर हाई पावर लेजर एनर्जी रिसर्च फैसिलिटी (एच. आई. पी. ई. आर.) लेजर एनर्जेटिक्स के लिए प्रयोगशाला (एल. एल. ई.) मैग्नेटाइज्ड लाइनर इनर्टियल फ्यूजन (एम. जी. एल. आई. एफ.) शेंगुआंग-II हाई पावर लेजर पिक्चर्स लोकप्रिय संस्कृति में एन. आई. एफ. का उपयोग 2013 की फिल्म स्टार ट्रेक इनटू डार्कनेस में स्टारशिप एंटरप्राइज के वार्प कोर के लिए सेट के रूप में किया गया था। यह भी देखें श्रृंखला प्रतिक्रिया हाइपर जड़त्वीय कारावास संलयन आईटीईआर लेजर मेगाजूल परमाणु संलयन परमाणु रिएक्टर नोट्स संदर्भ बाहरी लिंक सैन फ्रांसिस्को खाड़ी क्षेत्र में कैलिफोर्निया अनुसंधान संस्थानों में परमाणु अनुसंधान संस्थान लॉरेंस लिवरमोर राष्ट्रीय प्रयोगशाला प्रयोगशालाएं संयुक्त राज्य अमेरिका ऊर्जा सुविधा विभाग इंजीनियरिंग परियोजनाएं जड़त्वीय कारावास संलयन अनुसंधान लेजर परमाणु भंडार प्रबंधन वीडियो क्लिप वाले लेख