Nova (láser)
Nova fue un láser de alta potencia construido en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (LLNL) en California, Estados Unidos, en 1984 que llevó a cabo experimentos avanzados de fusión por confinamiento inercial (ICF) hasta su desmantelamiento en 1999.
La rápida expulsión también crea una onda de choque que viaja hacia el centro del combustible comprimido.
Si las condiciones generales del combustible comprimido son las adecuadas (densidad y temperatura suficientes), este proceso de calentamiento puede dar lugar a una reacción en cadena que queme el combustible desde el centro donde la onda de choque inició la reacción.
La energía también debe concentrarse de forma extremadamente uniforme en la superficie exterior del objetivo para colapsar el combustible en un núcleo simétrico.
Se descubrió que la luz infrarroja generada por los láseres Nd:vidrio interactuaba fuertemente con los electrones del plasma creado durante el calentamiento inicial a través del proceso de dispersión Raman estimulada.
Esto significaba que se depositaba mucha menos energía en el centro del colapso, tanto por la reducción de la energía de implosión como por la fuerza hacia el exterior del núcleo calentado.
Aunque se sabía que las longitudes de onda más cortas reducirían este problema, antes se esperaba que las frecuencias IR utilizadas en Shiva fueran "suficientemente cortas".
Aunque el proceso sólo es eficaz en un 50% aproximadamente y se pierde la mitad de la potencia original del láser, la luz ultravioleta resultante se acopla de forma mucho más eficaz al plasma objetivo y es mucho más efectiva para colapsar el objetivo hasta una alta densidad.
Con estas soluciones en la mano, el LLNL decidió construir un dispositivo con la potencia necesaria para producir las condiciones de ignición.
[6] El "nuevo Nova" surgió como un sistema con diez amplificadores láser, o beamlines.
Cada línea estaba formada por una serie de amplificadores Nd:vidrio separados por filtros espaciales y otras ópticas para limpiar los haces resultantes.
Esto limita Nova a un máximo de seis disparos al día.
En cada etapa se utilizaban ópticas adicionales para aumentar el diámetro del haz y permitir el uso de discos amplificadores cada vez mayores.
Para emitir rayos X, el metal debe calentarse a temperaturas muy elevadas, lo que consume una cantidad considerable de la energía del láser.
Por tanto, aunque la compresión es más eficaz, la energía total suministrada al blanco es mucho menor.
Para apoyar la investigación sobre el accionamiento indirecto en Nova, se construyó una segunda zona experimental "más allá" de la principal, frente a la bahía del láser.
Sin embargo, el método de accionamiento indirecto no se hizo público hasta 1993.
[9] Al igual que había ocurrido con el anterior Shiva, Nova no cumplió las expectativas en cuanto a producción de fusión.
Esto dio lugar a puntos calientes en la pastilla que se imprimieron en el plasma en implosión, sembrando inestabilidades Rayleigh-Taylor y mezclando así el plasma para que el centro no colapsara uniformemente.
Poco después de terminar Nova, se hicieron modificaciones para mejorarlo como dispositivo experimental.
[13] Otros laboratorios también propusieron sus propios diseños de LMF utilizando otras tecnologías.
[14] En julio de 1992, el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (LLNL) respondió a estas sugerencias con el Nova Upgrade, que reutilizaría la mayor parte de la instalación Nova existente, junto con la instalación Shiva adyacente.
El sistema resultante tendría una potencia mucho menor que el concepto LMF, con un impulsor de aproximadamente 1 a 2 MJ.
Por razones que no están bien registradas en los archivos históricos, más tarde, en 1992, el LLNL actualizó su propuesta de mejora de Nova y declaró que los edificios Nova/Shiva existentes ya no serían capaces de contener el nuevo sistema, y que se necesitaría un nuevo edificio unas tres veces más grande.
Este préstamo fue controvertido, ya que el único otro láser operativo en LLNL en ese momento, Beamlet (una única línea de luz experimental para NIF), había sido enviado recientemente al Laboratorio Nacional Sandia en Nuevo México.
