Войти
Laser Mégajoule (LMJ ) - это большой лазер на основе Исследовательское устройство с инерционным термоядерным синтезом (ICF) около Бордо Франция, построенное Управлением ядерной науки Франции, Commissariat à l'Énergie Atomique (CEA).
Laser Mégajoule планирует доставить более 1 МДж лазерной энергии к своим целям, сжимая их примерно в 100 раз плотнее свинца. Он примерно вдвое менее энергичен, чем его аналог в США, National Ignition Facility (NIF). Laser Mégajoule - крупнейший эксперимент ICF за пределами США.
Основная задача Laser Mégajoule будет заключаться в уточнении расчетов термоядерного синтеза для собственного ядерного оружия Франции. Часть времени системы отведена на эксперименты по материаловедению.
Строительство LMJ заняло 15 лет и стоило 3 миллиарда евро. Он был объявлен работоспособным 23 октября 2014 года, когда провел первую серию экспериментов, связанных с ядерным оружием.
Laser Mégajoule использует серию из 22 лазерных "лучей". ". Они разделены на четыре отдельных «зала», по два бок о бок по обе стороны от экспериментальной зоны в центре. В двух из залов по пять линий, в двух - по шесть.
Генерация запускается четырьмя оптоэлектронными лазерами, по одному на каждый зал. Лазерный свет от этих источников усиливается серией из 120 модулей предусилителя (PAM), выходящих из PAM в виде квадратного луча размером примерно 40 на 40 миллиметров (1,6 на 1,6 дюйма). Система устроена так, что лучи от PAM направляются в усилители группами по восемь лучей, организованными как две группы по четыре луча, «четверка», одна четверка над другой. Это позволяет каждой линии усилителя генерировать восемь отдельных лучей. Напротив, NIF использует отдельные усилители для каждого из своих 192 лучей.
Каждая линия луча содержит два основных стеклянных усилителя, которые оптически накачиваются с помощью ксеноновых ламп-вспышек. Чтобы извлечь больше мощности из усилителей, которые не особенно эффективны при передаче мощности на луч, лазерный импульс дважды посылается через усилители с помощью оптического переключателя перед зеркалом.
Когда усиление завершено, лучи движутся к «концу линии», ближайшему к целевой камере в центре здания. Каждый луч отражается от серии из шести зеркал, чтобы изменить их параллельную ориентацию в каналах луча, чтобы они располагались вокруг целевой камеры. Затем лучи проходят через оптический умножитель частоты , повышая частоту до ультрафиолетового. Наконец, они фокусируются примерно до 0,25 миллиметра (0,0098 дюйма) перед входом в целевую камеру.
Экспериментальная камера состоит из сферы диаметром 10 метров (33 фута) из алюминия толщиной 10 сантиметров (3,9 дюйма), весом около 140 метрических тонн. Он покрыт слоем борированного бетона толщиной 40 см (16 дюймов), который образует биологический экран.
Огромный монокристалл дигидрофосфата калия, выращенный из раствора Saint-Gobain для преобразования частоты на LMJ. Как и NIF, LMJ намеревается использовать подход «непрямого привода», когда лазерный свет используется для нагреть цилиндр с высоким Z, сделанный из какого-то тяжелого металла (часто золота ), известного как «hohlraum ». Затем хохльраум излучает рентгеновские лучи, которые используются для нагрева небольшой топливной таблетки, содержащей термоядерное топливо дейтерий - тритий (DT).
Хотя значительная часть энергии лазера теряется на нагревание хольраума, рентгеновские лучи гораздо более эффективны при нагревании топливной таблетки, что делает метод непрямого возбуждения применимым в исследованиях ядерного оружия. Рентгеновские лучи так быстро нагревают внешний слой гранулы, что он взрывается наружу, заставляя оставшуюся часть гранулы выталкиваться внутрь и заставляя ударную волну проходить через гранулу к середине. Когда ударная волна сходится со всех сторон и встречается в середине, плотность и температура на короткое время достигают критерия Лоусона и запускают термоядерные реакции. Если скорость реакций достаточно высока, тепла, генерируемого этими реакциями, будет достаточно, чтобы вызвать плавление окружающего топлива, этот процесс продолжается до тех пор, пока большая часть топлива в таблетке не будет израсходована. Этот процесс известен как «зажигание» и долгое время был целью исследователей термоядерного синтеза.
Строительство Laser Mégajoule началось с единственного прототипа луча, известного как Ligne d'Intégration Laser (Laser Integration Line ), или LIL, питаемый от энергоблока 450 МДж. По сути, это была уменьшенная версия линий основного дизайна с четырьмя балками вместо восьми. Он был запущен в 2002 году, сделал 1595 импульсов и провел 636 экспериментов, прежде чем был отключен в феврале 2014 года. Последний эксперимент был проведен LULI, Ecole Polytechnique и CELIA в Университете Бордо.
LMJ был отложен. несколько раз, но только на короткие периоды. Планируемый ввести в эксплуатацию в начале 2014 года, график был перенесен на декабрь, но в конечном итоге снова перенесен на октябрь.
Координаты : 44 ° 38′30,88 ″ N 0 ° 47′15,91 ″ W / 44,6419111 ° N 0,7877528 ° W / 44,6419111; -0,7877528
