2022年12月13日，美国能源部(DOE)及其下属的国家核安全管理局(NNSA)宣布，劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)利用其建立的国家“点火”装置(NIF)，在人类历史上首次实现了聚变产能大于驱动聚变发生的激光能量这一“点火”里程碑，将为美国核**物理规律和效应研究、核**库存管理等提供重要支撑，为未来清洁能源的发展铺平新的道路，并为高能量密度物理研究提供新的手段和平台。本文专访了中国工程物理研究院激光聚变研究中心郑万国研究员，就发布会传递信息、惯性约束聚变(ICF)实现途径及存在难点、激光聚变“点火”历程、未来ICF和惯性聚变能(IFE)发展前景，以及激光晶体在ICF和IFE中重要作用等业界广泛关心的几个问题进行解读，以期为读者提供专业的信息，使大家进一步了解ICF发展趋势和IFE发展前景，并针对相关晶体材料开展基础研究及关键技术攻关，牵引和支撑未来激光聚变驱动装置建设。

The basic energy balance model is applied to analyze the hohlraum energetics data from the Shenguang (SG) series laser facilities and the National Ignition Facility (NIF) experiments published in the past few years. The analysis shows that the overall hohlraum energetics data are in agreement with the energy balance model within 20% deviation. The 20% deviation might be caused by the diversity in hohlraum parameters, such as material, laser pulse, gas filling density, etc. In addition, the NIF's ignition target designs and our ignition target designs given by simulations are also in accordance with the energy balance model. This work confirms the value of the energy balance model for ignition target design and experimental data assessment, and demonstrates that the NIF energy is enough to achieve ignition if a 1D spherical radiation drive could be created, meanwhile both the laser plasma instabilities and hydrodynamic instabilities could be suppressed.

Along with laser-indirect (X-ray)-drive and magnetic-drive target concepts, laser direct drive is a viable approach to achieving ignition and gain with inertial confinement fusion. In the United States, a national program has been established to demonstrate and understand the physics of laser direct drive. The program utilizes the Omega Laser Facility to conduct implosion and coupling physics at the nominally 30-kJ scale and lasereplasma interaction and coupling physics at the MJ scale at the National Ignition Facility. This article will discuss the motivation and challenges for laser direct drive and the broad-based program presently underway in the United States.

可控核聚变反应是科学家用来解决能源缺乏和发展可持续能源的理想途径，为此美国开展了惯性约束聚变(ICF)研究，建设了国家点火装置(NIF)，旨在实验室演示核聚变反应，为惯性约束聚变能(IFE)发展指明方向。制靶是NIF点火工程三大主体之一，如何制备满足设计需求的靶丸成为科学家不懈努力的追求目标。详细介绍了NIF工程中主要候选Be靶丸需求背景、研究现状、Be靶优势、靶参数设计要点、靶丸制备技术，以及制靶过程中存在的关键技术问题，为我国Be靶制备及制靶能力建设提供参考信息。

研究了高功率脉冲氙灯放电过程中等离子体通道的演化规律。分析了充电电压、主脉冲脉宽及主预脉冲时间间隔等对等离子体通道的影响规律。实验过程中在脉冲氙灯接地端子附近观察到了明显的等离子体通道分叉现象。研究发现, 脉冲氙灯工作环境中的电场分布对氙灯内等离子体通道的形成与演化特性将产生十分重要的影响, 其决定了等离子体通道的形态。其他影响因素则通过改变放电通道的亮度、均匀度与充盈度等特征施加其影响。

以美国NOVA和国家点火装置用的高功率脉冲氙灯为例, 结合对神光Ⅲ装置用脉冲氙灯的分析, 发现了影响脉冲氙灯失效的几个因素, 包括石英灯管应力、氙灯尺寸、灯管微缺陷、电极溅射、灯头绝缘、氙气纯度、封接可靠性及周围氙灯放电。结果发现:在进灯能量相同的情况下, 氙灯电极弧长越长, 内径越大, 寿命越高; 石英灯管表面的静态拉应力、内表面的微缺陷以及周围氙灯的电离辐射使得氙灯的额外负载能量大大增加, 这些是导致氙灯爆炸概率变大的直接因素。