National Ignition Facility (NIF), dispositivo di ricerca sulla fusione basato sul laser, situato presso il Lawrence Livermore National Laboratory di Livermore, California, Stati Uniti. Uno degli obiettivi principali del dispositivo è quello di creare una reazione di fusione autorinnovante o che produce energia per prima volta. In caso di successo, può dimostrare la fattibilità dei reattori a fusione laser, un modo per gli astrofisici di eseguire esperimenti stellari e consentire ai fisici di comprendere e testare meglio le armi nucleari.
Proposto per la prima volta nel 1994, con un costo di $ 1,2 miliardi e un tempo di completamento stimato di otto anni, il dispositivo non è stato approvato fino al 1997 e la sua costruzione è stata afflitta da problemi e sovraccarichi di costi. Quando i 192 laser utilizzati furono testati insieme per la prima volta nel febbraio 2009, il prezzo era salito a $ 3,5 miliardi. La costruzione del NIF è stata certificata completa dal Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti il 31 marzo 2009 ed è stata formalmente dedicata il 29 maggio 2009. Gli esperimenti di accensione per fusione erano programmati per iniziare nel 2010 e si prevede che il dispositivo eseguirà da 700 a 1.000 esperimenti all'anno per i successivi 30 anni.
I raggi laser utilizzati nel NIF partono da un oscillatore master come un singolo impulso laser a bassa energia (infrarossi) che dura da 100 trilioni di centesimi a 25 miliardesimi di secondo. Questo raggio è suddiviso in 48 nuovi raggi che vengono instradati attraverso singole fibre ottiche a potenti preamplificatori che aumentano l'energia di ciascun raggio di un fattore di circa 10 miliardi. Ognuno di questi 48 raggi viene quindi suddiviso in 4 nuovi raggi, che vengono inviati ai 192 principali sistemi di amplificazione laser. Ogni raggio viene instradato avanti e indietro attraverso speciali amplificatori di vetro e specchi regolabili, amplificando i raggi di circa 15.000 volte e spostando la loro lunghezza d'onda all'ultravioletto mentre attraversano circa 100 km (60 miglia) di cavi in fibra ottica. Infine, i 192 raggi vengono inviati a una camera bersaglio vicino al vuoto di 10 metri (33 piedi) di diametro, dove ogni raggio eroga circa 20.000 joule di energia a un piccolo pellet di deuterio e trizio (isotopi di idrogeno con neutroni extra) situato nella centro della camera. I raggi devono convergere a pochi trilioni di secondo l'uno dall'altro sul pellet sferico, che è largo solo circa 2 mm (circa 0,0787 pollici) e raffreddato fino a pochi gradi di zero assoluto (-273,15 ° C o -459,67 ° F). Con tempismo corretto, i fasci erogano oltre 4.000.000 di joule di energia che riscaldano il pellet a circa 100.000.000 ° C (180.000.000 ° F) e innescano una reazione nucleare.
