مرفق الاشتعال الوطني (NIF) ، وهو جهاز بحث عن الاندماج بالليزر ، يقع في مختبر لورانس ليفرمور الوطني في ليفرمور ، كاليفورنيا ، الولايات المتحدة. يتمثل الهدف الرئيسي للجهاز في إنشاء تفاعل اندماج متجدد ذاتيًا أو منتج للطاقة اول مرة. إذا نجحت ، فقد تثبت جدوى مفاعلات الاندماج التي تعتمد على الليزر ، وهي طريقة تمكن علماء الفيزياء الفلكية من إجراء التجارب النجمية ، وتسمح للفيزيائيين بفهم الأسلحة النووية واختبارها بشكل أفضل.
تم اقتراحه لأول مرة في عام 1994 ، بتكلفة 1.2 مليار دولار ووقت إتمام يقدر بثماني سنوات ، لم تتم الموافقة على الجهاز حتى عام 1997 ، وكان بناؤه يعاني من مشاكل وتجاوزات في التكاليف. وبحلول الوقت الذي تم فيه إطلاق 192 ليزر تستخدم لأول مرة معًا في فبراير 2009 ، ارتفع السعر إلى 3.5 مليار دولار. تم اعتماد بناء NIF من قبل وزارة الطاقة الأمريكية في 31 مارس 2009 ، وتم تخصيصه رسميًا في 29 مايو 2009. كان من المقرر أن تبدأ تجارب الاشتعال في عام 2010 ، ومن المتوقع أن يؤدي الجهاز 700 إلى 1000 التجارب سنويا للسنوات ال 30 التالية.
تبدأ أشعة الليزر المستخدمة في NIF من مذبذب رئيسي كنبضة ليزر منخفضة الطاقة (تحت الحمراء) تدوم من 100 تريليون إلى 25 مليار في الثانية. تنقسم هذه الحزمة إلى 48 حزمة جديدة يتم توجيهها من خلال الألياف الضوئية الفردية إلى مضخمات تمهيدية قوية تعزز طاقة كل حزمة بمعامل يبلغ حوالي 10 مليارات. ثم يتم تقسيم كل من هذه الحزم الـ 48 إلى 4 حزم جديدة ، يتم تغذيتها إلى 192 نظامًا رئيسيًا لمضخم الليزر. يتم توجيه كل شعاع ذهابًا وإيابًا من خلال مضخمات زجاجية خاصة ومرايا قابلة للتعديل - تضخيم الحزم حوالي 15000 مرة أخرى وتحويل طول موجتها إلى الأشعة فوق البنفسجية لأنها تعبر ما يقرب من 100 كم (60 ميلًا) من كابلات الألياف الضوئية. وأخيرًا ، يتم إرسال الحزم 192 إلى غرفة هدف شبه فراغ يبلغ قطرها 10 أمتار (33 قدمًا) ، حيث توفر كل حزمة حوالي 20000 جول من الطاقة إلى حبيبة صغيرة من الديوتريوم والتريتيوم (نظائر الهيدروجين مع النيوترونات الإضافية) الموجودة في مركز الغرفة. يجب أن تتقارب الحزم في غضون بضعة تريليونات من الثانية من بعضها البعض في الحبيبة الكروية ، التي يبلغ طولها حوالي 2 مم (حوالي 0.0787 بوصة) وتبريدها في غضون بضع درجات من الصفر المطلق (−273.15 درجة مئوية ، أو −459.67 ° ف). في الوقت المناسب ، تقدم الحزم أكثر من 4،000،000 جول من الطاقة التي تسخن الحبيبة إلى حوالي 100،000،000 درجة مئوية (180،000،000 درجة فهرنهايت) وتطلق تفاعلًا نوويًا.
