在勞倫斯利弗莫爾國家實驗室（LLNL）的點火裝置順利實現超過1.3 兆焦耳能量的一周年後，這項創紀錄的科學研究結果，已經發表在《物理快報評論》和《物理評論E 刊》上。據悉，經過數十年的慣性約束聚變研究，該研究機構於2021 年8 月8 日首次實現了大於聚變收益臨界點的能量產出。

圖示用於上述創紀錄慣性聚變實驗的低溫目標（來自：James Wickboldt / LLNL）

在同行評議的三篇論文中，有一篇發表於《物理快報評論》、另有兩篇發表於《物理評論E 刊》。

不過為了表彰多年來辛勤參與的工作者們，我們也看到了相當誇張的超1000 人作者名單。

LLNL 慣性約束聚變項目首席科學家Omar Hurricane 表示：

作為聚變研究的一項重大科學進步，其證明了在NIF 實驗室條件下完成聚變點火工作的可行性。

此前這一點火條件，曾是各大慣性約束聚變研究團隊長期爭奪的目標。

而在這項新工作中，LLNL 團隊開闢了一套新穎的實驗機制—— 其中α 粒子的自熱，超過了聚變等離子體中的所有冷卻機制。

論文中詳細描述了2021 年8 月8 日的這一歷史性時刻，輔以相關實驗設計、改進和測量。

作為《物理評論E 刊》上發表的文章的第一作者，LLNL 首席實驗物理學家Alex Zylstra 指出：

2020 – 2021 年初首次於’燃燒等離子體’狀態下開展的實驗，為去年的創紀錄成果奠定了堅實的基礎。

在那之後，我們一直在對其加以持續改進，直至2021 年8 月8 日那一天。

而物理設計和目標質量的改進，都在其中發揮了重要的作用。

另一研究一作、LLNL 物理學家Annie Kritcher 補充道：

這項實驗包含了一些重要的變化，與之前的實驗相比，我們通過更有效的空腔來減少滑行時間。

這也是在’燃燒等離子體’和’點火狀態’之間發生轉變的關鍵節點，此外LLNL 團隊改進了膠囊質量並採用了更小的燃料填充管。

去年8 月之後，研究人員仍在繼續開展一系列實驗，以期重複驗證、並了解這一新機制下的實驗敏感性。Kritcher 表示：

每項實驗都會受到諸多變量的影響，且192 束激光的每次擊中表現並不完全相同。

而目標質量的不盡相同，意味著冰層在以不同的粗糙度生長。

不過上述實驗為我們提供了一個機會，以測試並理解包括這種新穎、敏感的實驗方案在內的可變性。

儘管重複嘗試尚未達成與2021 年8 月實驗相同的聚變產出水平，但它們均已證明聚變效益>1 。

其产出在 430-700 kJ 之间，显著高于去年 2 月以来的 170 kJ 最高值。展望未来，LLNL 团队希望通过对激光器的持续改进，努力提升聚变的性能与鲁棒性。

此外通過進一步的設計變更，其有望改善向熱點的能量輸送、同時保持（甚至進一步提升）壓力—— 這包括改進聚變燃料的壓縮、添料量、以及其它途徑。