Share
"Създаване на мини звезда на Земята" е целта на Националния лазерно термоядрен реакционен комплекс (NIF), където се намира най-големият лазер с най-мощно енергийно съдържание, който се намира в Ливърмор, Калифорния. На 29 септември 2010 г. NIF приключи първия експеримент на запалване, при който 192 лазера бяха насочени към малък цилиндър с капсула със замръзнало водородно гориво. Този експеримент е последният от поредица от тестове, които биха довели до дългоочакваното "запалване", когато ядрата на атомите на горивото в капсулата са принудени да се слеят, освобождавайки огромна енергия. Очаква се освобождаването на енергия от термоядрен синтез в съоръжението за първи път да надвиши изразходваната енергия за започване на реакцията. Тя ще се превърне в ценен източник на сила. Изграждането на НИФ отне повече от 3,5 милиарда долара от 1997 г. насам, като комплексът е част от Националната лаборатория в Ливърмор. Лорънс. Учените искат да постигнат пълно сливане до 2012 г..
(Общо 27 снимки)
1. В Националния комплекс на лазерните термоядрени реакции асансьорът отвежда технически специалисти до целевата камера за проверка. Камерата е с топка с диаметър 10 метра, сглобена от алуминиеви панели с дебелина 10 см. Той е покрит с 3-метров слой от бетон, импрегниран с бор, за да абсорбира неутроните от реакцията на сливане. Отворите в камерата позволяват 192 лазерни лъча да проникнат в камерата. (Национална лаборатория НИФ / Лорънс Ливърмор)
2. Най-голямата единична част от оборудването в Националния комплекс на лазерните термоядрени реакции - 130-тонна целева камера. Дизайнът му се състои от 6 средносиметрични панела и 12 асиметрични външни панели, които се изсипват в алуминиев завод в Ravenswood, Западна Вирджиния. Панелите бяха транспортирани до Creusot-Loire Industries във Франция, където те бяха подгрявани и оформени с огромна преса. Тогава тези панели бяха изпратени до Precision Components Corp. в Йорк, Пенсилвания, където се приготвят заварки. След това целевата камера бе сглобена в Националната лаборатория в Ливърмор. Лорънс (на снимката). (Национална лаборатория НИФ / Лорънс Ливърмор)
3. Целевата камера с диаметър 10 метра е създадена през юни 1999 г. В Националната лаборатория в Ливърмор бе инсталирана кръгла вакуумна камера. Лорънс с един от най-големите кранове в света. (Национална лаборатория НИФ / Лорънс Ливърмор)
4. След като целевата камера беше поставена на място, стените и покривът бяха завършени. (Национална лаборатория НИФ / Лорънс Ливърмор)
5. Строителите инсталират оборудване в камерата на целта. (Национална лаборатория НИФ / Лорънс Ливърмор)
6. Бетонови стелажи в две помещения поддържат система от инфрачервени лъчи с 192 лазера. Това е една от двете стаи, в която има 96 лазера всяка. (Национална лаборатория НИФ / Лорънс Ливърмор)
7. Монтаж на системата за поддържане на нормални параметри на захранването, при които има повече от 160 км високоволтов кабел, през който се подават енергии на системните светлини. (Национална лаборатория НИФ / Лорънс Ливърмор)
8. Катедра лазерно число 2. Лазерният лъч пътува над 304 метра и след това достига целевата камера. Лазерната секция №2 е пусната в експлоатация на 31 юли 2007 г. (Национална лаборатория НИФ / Лорънс Ливърмор)
9. Изграждането на разтопените плочки на усилвателя от лазерно стъкло, необходими за изграждането на NIF (3 072 броя), беше завършено през 2005 г. Усилващите плочки са неодимово-фосфатно стъкло, произведено от Hoya Corporation USA и Schott Glass Technologies. (Национална лаборатория НИФ / Лорънс Ливърмор)
10. Техники Национална лаборатория в Ливърмор. Лорънс Джон Холис (вдясно) и Джим МакЕлрой създадоха камера в целевото отделение през януари 2009 г. Тази камера беше последната от 6206 различни модула за оптомеханични и контролни системи, които се наричат "взаимозаменяеми линейни единици". Той е инсталиран на 26 септември 2001 г. (Национална лаборатория НИФ / Лорънс Ливърмор)
11. НИФ изисква оптика, направена от големи единични кристали на първичен калиев фосфат и деутериран калиев фосфат. Всеки кристал се нарязва на кристални панели с диаметър 40 см. Традиционно, деутериран калиев фосфат е произведен по метод, за който е необходимо да се развие един кристал в продължение на почти две години. С течение на времето този път беше намален на два месеца. В резултат на този процес оптиката се произвежда до ширина 66 cm, височина 50 cm и тегло 380 kg. НИФ се нуждае от 192 оптика, произведени от традиционен деутериран първичен калиев фосфат и 480 оптика от калиев кисел фосфат. Около 75 кристали могат да достигнат тегло от почти 100 тона. (Национална лаборатория НИФ / Лорънс Ливърмор)
12. Работници на пода на целевата камера NIF. (НИФ / Национална лаборатория "Лорънс Ливърмор" / Жаклин Макбрайд)
13. Техникът извършва окончателна проверка на оптичната система за НИФ. Когато системата се достигне в 10-метровата целева камера от диагностичния манипулатор, тя ще може да произвежда снимки на всичките 192 лазерни лъча. (Национална лаборатория НИФ / Лорънс Ливърмор)
14. Национален комплекс от лазерни термоядрени реакции в Ливърмор, Калифорния. Строителството на комплекса приключи през март 2009 г. (Национална лаборатория НИФ / Лорънс Ливърмор)
15. Блоковете на крайната оптика, които в тази снимка се намират в долното полукълбо на целевата камера, съдържат специална оптика за кондициониране на лъча, цветово преобразуване и разделяне на цветовете. Те също така фокусират лъчите от квадратни плочи с размери 40x40 cm на същото място върху целта, само с диаметър 2х2 милиметра. (Национална лаборатория НИФ / Лорънс Ливърмор)
16. Милиметровите мишени трябва да отговарят на точните изисквания за плътност, концентричност и гладкост на повърхността. Учените и инженерите са разработили точна машина за производство и монтаж на малки и сложни цели. (НИФ / Национална лаборатория "Лорънс Ливърмор" / Жаклин Макбрайд)
17. Управителят на Калифорния Арнолд Шварценегер посети Националния комплекс за лазерни термоядрени реакции на 10 ноември 2008 г. От ляво на дясно: директор на НИФ д-р Едуард Моусес, Шварценегер, директор на LLNL д-р Джордж Милър. (НИФ / Национална лаборатория "Лорънс Ливърмор" / Жаклин Макбрайд)
18. Системата за последна инспекция на оптика NIF, вградена в целевата камера, е предназначена да произвежда изображения на всичките 192 лъчи. (Национална лаборатория НИФ / Лорънс Ливърмор)
19. Снимка, направена от пода на целевата камера, демонстрира поставянето на цел. Импулси на лазери се втурват към центъра на мишената за трилиони секунди на разстояние от човешка коса един от друг. (Национална лаборатория НИФ / Лорънс Ливърмор)
20. Системата за локализиране и насочване на целта точно определя целта в целевата камера. (Национална лаборатория НИФ / Лорънс Ливърмор)
21. Жена държи устройството с кухина в края. Това е цилиндър с размер на молив, в който е поставена целта - кръгла капсула, не повече от пипер, където всички 192 лазера текат. (Национална лаборатория НИФ / Лорънс Ливърмор)
22. Златната кухина е малък кухи метален цилиндър, обграждащ горивната капсула. В термодинамиката терминът "hohlraum" се дефинира като "кухина със стени в радиационно равновесие с източник на радиация в кухина". Тази кухина преобразува насочената енергия от лазерна светлина или лъч от частици в рентгеново излъчване. (Национална лаборатория НИФ / Лорънс Ливърмор)
23. Прототипът на целевата капсула за берилий е окачен между два ултра тънки листа пластмаса. Малката капсула ще бъде напълнена с течна смес от деутерий и тритий, която ще бъде замразена до -255 градуса по Целзий. След това 192 лазерни лъча ще влязат в кухината, създавайки рентгенови лъчи, които загряват капсулата до температури близки до температурата на слънцето. Това ще създаде невероятен натиск, който ще изтласка горивото в капсулата, принуждавайки атомите вътре да се слеят и да освободят енергия. (Национална лаборатория НИФ / Лорънс Ливърмор)
24. На 6 октомври 2010 г. в манипулатора на криогенна мишена е инсталиран блок с цел с кухина в малка капсула. Два медни копчета оформят екран около студена цел, за да я защитят, докато се отворят пет секунди преди изстрела. (Национална лаборатория НИФ / Лорънс Ливърмор)
25. Локаторът точно определя центъра на целта и служи като вид котва за свързване на лазерните лъчи. (Национална лаборатория НИФ / Лорънс Ливърмор)
26. Това е останало от целевия блок след заснемането на 6 октомври 2010 г. Система от 192 лазерни лъча изстреля лазерна енергия от 1 мегаджаула в първата криогенна капсула. 1 мегаджаула се равнява на енергията, консумирана от 10 000 100-ватови електрически крушки в секунда. (Национална лаборатория НИФ / Лорънс Ливърмор)
27. Три етажа за отделяне на целта и много лазери и диагностични устройства около целевата камера. (Национална лаборатория НИФ / Лорънс Ливърмор)
Legal Technique