2009年，位于加利福尼亞州利弗莫爾勞倫斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的“國(guó)家點(diǎn)火裝置”（National Ignition Facility）正式建成。國(guó)家點(diǎn)火裝置(NIF)是美國(guó)建造的，目前世界上最大和最復(fù)雜的慣性約束聚變研究裝置，用于在實(shí)驗(yàn)室條件下實(shí)現(xiàn)聚變點(diǎn)火。
    國(guó)家點(diǎn)火裝置的主要任務(wù)有三個(gè)：
    1．支持核武器庫(kù)存管理計(jì)劃；
    2．進(jìn)行聚變能研究；
    3．進(jìn)行基礎(chǔ)科學(xué)研究。

國(guó)家點(diǎn)火裝置布局示意圖
    通過(guò)建造國(guó)家點(diǎn)火裝置以及未來(lái)在其上開(kāi)展的研究，美國(guó)將實(shí)現(xiàn)如下四個(gè)主要目標(biāo)：
    1．對(duì)核爆模擬的建模和模擬程序進(jìn)行驗(yàn)證，并進(jìn)行核武庫(kù)的評(píng)估和認(rèn)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(xué)家的技能，并吸引和培養(yǎng)核武器科學(xué)人才；
    3．解決聚變能物理的問(wèn)題，為未來(lái)的能源決策提供依據(jù)；
    4．?dāng)U展基礎(chǔ)科學(xué)研究領(lǐng)域。國(guó)家點(diǎn)火裝置的建成將給美國(guó)的核武器研究和國(guó)防工業(yè)帶來(lái)深遠(yuǎn)的影響。
    NIF于1997年開(kāi)始建設(shè)，建成時(shí)已投資約35億美元。這是一座大型裝置，占地約一個(gè)足球場(chǎng)大小。長(zhǎng)約200米，寬約85米，整個(gè)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(lái)安裝和調(diào)節(jié)診斷裝置，診斷裝置共有近100個(gè)分片。運(yùn)行時(shí)必須啟動(dòng)近六萬(wàn)個(gè)高科技裝置。

國(guó)家點(diǎn)火裝置照片
    它主要由兩部分構(gòu)成。一部分是高能量紫外激光器系統(tǒng)，將來(lái)自主振蕩器的低功率激光脈沖修正、充分放大后，準(zhǔn)確地射在微型靶丸上。主要激光元件包括光脈沖發(fā)生器、放大器、驅(qū)動(dòng)放大器的脈沖驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、光學(xué)開(kāi)關(guān)、光學(xué)聚能器以及激光束控制系統(tǒng)。激光器系統(tǒng)的能量和功率分別為現(xiàn)有的NOVA激光器的40倍和10倍，可提供波長(zhǎng)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(zhǎng)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(gè)可容納近百個(gè)診斷裝置的直徑為10米、重量為450噸的靶室，靶室內(nèi)安置了一個(gè)放置靶丸的中空?qǐng)A柱體（黑腔），圓柱體內(nèi)外為金襯。
    在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，192束激光束將在十億分之一秒的時(shí)間內(nèi)同時(shí)（誤差不超過(guò)30皮秒）發(fā)射，聚集在靶室內(nèi)直徑約為0.44厘米的氘氚靶丸上，使其發(fā)生聚變反應(yīng)，此時(shí)溫度可達(dá)到一億度，壓力超過(guò)一千億個(gè)大氣壓。這一過(guò)程將持續(xù)足夠長(zhǎng)的時(shí)間，使研究者可以精確地測(cè)量核反應(yīng)的溫度、壓力機(jī)其他特性。
    目前，美國(guó)在許多研究裝置上進(jìn)行著各種實(shí)驗(yàn)，主要目的是驗(yàn)證靶設(shè)計(jì)，并開(kāi)發(fā)先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)方法。美國(guó)已于2010年開(kāi)始進(jìn)行NIF點(diǎn)火實(shí)驗(yàn)。在此之前需要進(jìn)行包括一系列優(yōu)化和測(cè)試試驗(yàn)在內(nèi)的調(diào)試工作，以獲得必要的關(guān)鍵激光和靶丸參數(shù)。點(diǎn)火試驗(yàn)對(duì)靶丸工作性能的要求主要有力學(xué)性能、對(duì)稱性、激波時(shí)序以及流體動(dòng)力學(xué)，美國(guó)通用原子公司、勞倫斯利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室和洛斯阿拉莫斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)室正在開(kāi)展合作，以設(shè)計(jì)和制造靶丸。