CoherentとNIF: 바카라 성공 디시

世界最大の바카라 성공 디시システムにより、Coherent大口径光学系を用いた自立型核融合の実現が近づきます。

2022年2月17日、바카라 성공 디시

オプトジェネティクス(光遺伝学)

あなたが生きているのは、核融合のおかげです。それが太陽の力であり、太陽は地球上の生命を維持するためのすべての바카라 성공 디시を供給しています。核融合を利用して地球上で発電することは、1940年代から試みられています。そして、米国のNational Ignition Facility(바카라 성공 디시)は、その実現に向けて少しずつ近づいています。

原子力発電はすでにあるのでは?

現在の原子力発電所は、核分裂によって바카라 성공 디시を生み出しています。核分裂は、ウランやプルトニウムのような大きな原子を分裂させます。大量の電力と同時に、放射性廃棄物も生じます。核融合は、原子(通常は特殊な水素原子)を結合させ、核分裂よりもさらに大きな바카라 성공 디시を放出します。副産物のヘリウムは放射性物質ではないので、有害廃棄物の処理や処分の問題もありません。

では、実際に核融合反応を起こすために、太陽の中心部のような極端な条件を作り出すには、どうすればよいのでしょうか。1つの方法は、500兆ワットの出力を持つ192本の바카라 성공 디시ビームを、(20ナノ秒の間)直径数ミリの燃料ペレットに集中させて、1億℃に加熱することです。

その方法は、その名称のとおり非常に簡単です。

そして、NIFが実際に実現していることでもあります。NIFは、これまでに作られた바카라 성공 디시システムの中で最大かつ最もエネルギーの高いシステムであり、想像を絶するほど複雑で洗練されたシステムであることは言うまでもありません。

NIFの바카라 성공 디시は、米国のサッカー場3つ分の広さの建物に設置されています。1本の赤外線ファイバー바카라 성공 디시から出力された光を分割し、何度も増幅することで、先ほどの192本の바카라 성공 디시光を作り出します。望み通りの結果を得るために、あらゆる種類のビーム調整や変換光学系が組み込まれています。赤外바카라 성공 디시光を、核燃料ペレットとの相性が良い紫外光に変換するための非線形結晶などです。

Coherentは高エネルギー바카라 성공 디시光学系に注力

바카라 성공 디시 Tinsleyは、NIFが「Final Optics Assembly(最終光学系)」と呼んでいる部分で使用されるウェッジド・フォーカス・レンズ(WFL)を供給することで、この取り組みに貢献しています。これは、바카라 성공 디시ビームを核融合ペレットに集光するシステムの一部です。

WFLはそれぞれ、400 mm×400 mmサイズ、焦点距離7.7 mの高品質な溶融シリカ製の軸外非球面レンズとなっています。Coherentは、바카라 성공 디시がこれらの部品に要求する驚異的なレベルの精度を達成するために、一連のコンピュータ制御の研磨装置と測定装置を採用しています。

WFLを生産する上で最も重要なことは、高出力の바카라 성공 디시エネルギーの吸収による光学系の損傷を最小限に抑えることです。これは、生産のあらゆる段階で表面の汚染を避けることを意味します。そのため、これらの部品の研磨工程はすべてクリーンルーム内で行われます。そして、WFLの最後のステップは、酸洗槽に浸して、바카라 성공 디시の性能を低下させる不純物や表面下の損傷が隠れている可能性のある、外側の研磨ガラス層をエッチングすることです。

しかし、바카라 성공 디시システムでは膨大な바카라 성공 디시エネルギーが発生するため、WFLをはじめとする바카라 성공 디시系の寿命は限られており、継続的に交換が必要となります。そこで、Coherent Tinsleyは、これを바카라 성공 디시に安定的に供給しています。そして、これらのコンポーネントがユニットごとに、あるいは時間の経過とともに変化しないことが重要な要件です。Coherentは、このような大口径の高精度非球面바카라 성공 디시部品を安定して大量生産できる世界でも数少ないメーカーです。

しかし、NIFは바카라 성공 디시の出力をどんどん上げています。そのためには、WFLへの要求が高まる中で、これまで以上に優れた純粋な光学面を実現するために、自社の製造プロセスを継続的に改善していかなければなりません。

바카라 성공 디시の夜明けはすぐそこに

NIF바카라 성공 디시は極限状態を実現していますが、核融合反応を持続的に起こせるようには至っていません。他社も同様です。具体的には、供給された바카라 성공 디시エネルギー以上の核融合収量を得る「イグニッション」を目標としています。

しかし、2021年8月8日、NIFは1.3メガジュール(MJ)以上の바카라 성공 디시を生み出す核融合反応を起こし、その目標に一歩近づきました。これは従来の記録の8倍にあたります。そして、自立型核融合の実現に大きく近づきました。

바카라 성공 디시 Tinsleyは、当社の高精度な大口径바카라 성공 디시部品が、바카라 성공 디시だけでなく、ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡30メートル望遠鏡などの最先端の研究プロジェクトで重要な役割を果たしていることを、誇りに思っています。

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