2009年，位于加利福尼亞州利弗莫爾勞倫斯國家實驗室的“國家點火裝置”（National Ignition Facility）正式建成。國家點火裝置(NIF)是美國建造的，目前世界上最大和最復雜的慣性約束聚變研究裝置，用于在實驗室條件下實現聚變點火。
國家點火裝置的主要任務有三個：
1．支持核武器庫存管理計劃；
2．進行聚變能研究；
3．進行基礎科學研究。
國家點火裝置布局示意圖
通過建造國家點火裝置以及未來在其上開展的研究，美國將實現如下四個主要目標：
1．對核爆模擬的建模和模擬程序進行驗證，并進行核武庫的評估和認證，確保在禁試條件下核武器的安全性和可靠性；
2．保持核武器科學家的技能，并吸引和培養核武器科學人才；
3．解決聚變能物理的問題，為未來的能源決策提供依據；
4．擴展基礎科學研究領域。國家點火裝置的建成將給美國的核武器研究和國防工業帶來深遠的影響。
NIF于1997年開始建設，建成時已投資約35億美元。這是一座大型裝置，占地約一個足球場大小。長約200米，寬約85米，整個球體由18塊鋁材外殼拼接而成，每塊外殼均約10厘米厚。球體外殼上正方形窗口就是激光束的入口，而圓形窗口則是用來安裝和調節診斷裝置，診斷裝置共有近100個分片。運行時必須啟動近六萬個高科技裝置。
國家點火裝置照片
它主要由兩部分構成。一部分是高能量紫外激光器系統，將來自主振蕩器的低功率激光脈沖修正、充分放大后，準確地射在微型靶丸上。主要激光元件包括光脈沖發生器、放大器、驅動放大器的脈沖驅動系統、光學開關、光學聚能器以及激光束控制系統。激光器系統的能量和功率分別為現有的NOVA激光器的40倍和10倍，可提供波長為0.35微米、總能量為1.8兆焦耳的192束矩形激光，每束光邊長約40厘米，排成48束線，每束線4束光。總輸出脈寬為4PS，功率為500億瓦。另一部分是一個可容納近百個診斷裝置的直徑為10米、重量為450噸的靶室，靶室內安置了一個放置靶丸的中空圓柱體（黑腔），圓柱體內外為金襯。
在實驗過程中，192束激光束將在十億分之一秒的時間內同時（誤差不超過30皮秒）發射，聚集在靶室內直徑約為0.44厘米的氘氚靶丸上，使其發生聚變反應，此時溫度可達到一億度，壓力超過一千億個大氣壓。這一過程將持續足夠長的時間，使研究者可以精確地測量核反應的溫度、壓力機其他特性。
目前，美國在許多研究裝置上進行著各種實驗，主要目的是驗證靶設計，并開發先進的實驗方法。美國已于2010年開始進行NIF點火實驗。在此之前需要進行包括一系列優化和測試試驗在內的調試工作，以獲得必要的關鍵激光和靶丸參數。點火試驗對靶丸工作性能的要求主要有力學性能、對稱性、激波時序以及流體動力學，美國通用原子公司、勞倫斯利弗莫爾國家實驗室和洛斯阿拉莫斯國家實驗室正在開展合作，以設計和制造靶丸。
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