Команда исследователей из Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса (LLNL) достигла исторической вехи благодаря своей Национальной установке зажигания (NIF) , впервые запустив термоядерный синтез с использованием термоядерного синтеза с инерционным удержанием (ICF) выше точки безубыточности. Это новаторское достижение стало возможным благодаря мощному лазеру, в котором используются кристаллы KDP и KD*P , выращенные компанией G&H , которые являются неотъемлемыми компонентами лазерной плазменной электродной ячейки Поккельса (PEPC) и окончательной сборки оптики. Представители G&H во время недавнего визита в NIF стали свидетелями передовых достижений в области оптики и фотоники, имеющих решающее значение для этого прорыва в области термоядерной энергии.
Известные как одно из семи чудес NIF , кристаллы KD*P или KD 2 PO 4 (кристаллы фосфата калия с дейтерием, замещенным водородом) постоянно совершенствуются в компании G&H в Хайленд-Хайтс, штат Огайо. Эти кристаллы, выращенные в солевых растворах тяжелой воды, имеют период роста до 2 лет и после завершения могут весить до 400 кг. После выращивания на предприятии Gooch & Housego из них тщательно превращают готовую оптику размером более 40 x 40 см.
«Кристаллы G&H играют важную роль в успехе экспериментов NIF. Наши кристаллы KD*P отвечают за преобразование энергии инфракрасного лазера в ультрафиолетовую, которая в конечном итоге фокусируется на мишени для создания необходимых рентгеновских лучей, ответственных за запуск процесса термоядерного синтеза. Наша уникальная возможность выращивания кристаллов облегчает работу LLNL по термоядерному воспламенению, что стало грандиозной научной задачей», — говорит доктор Мэтью Уиттакер , менеджер по выращиванию кристаллов и ICF в G&H. «Мы полны решимости продолжать поддерживать следующие шаги и расширение этой технологии на пути к будущему чистой энергии».
Эти специфические кристаллы являются важной частью высокоэнергетических лазеров на неодимовом (Nd) стекле с утроенной частотой . Они используются в качестве преобразователей частоты для генерации ультрафиолетового света и в качестве электрооптических переключателей в PEPC. Gooch & Housego сотрудничает с LLNL и NIF на протяжении десятилетий, в частности, в разработке кристаллической оптики с большой апертурой. В основе этого плодотворного партнерства лежит последовательность нашей компании в производстве надежных кристаллов, которые позволяют NIF снова и снова работать при более высокой плотности энергии лазера.
«Расширение возможностей оптики и фотоники всегда было движущей силой наших исследований и разработок, а рост кристаллов для ICF является основой нашей технологической дорожной карты», — говорит Стратос Кехайас , президент подразделения фотоники в G&H. «Поскольку ученые LLNL сосредоточены на постоянном повышении производительности NIF и поддержке других миссий, мы будем здесь, чтобы поддержать их нашими новейшими инновациями в области кристаллической оптики. Наши кристаллы KPD и KD*P, изготовленные на нашем заводе в Кливленде, США, среди других компонентов, прокладывают устойчивый путь к созданию истории в термоядерном секторе. Таким образом, наши команды готовы воплотить 60-летнюю мечту о ядерном синтезе в реальность с помощью фотоники».