美國和德國的研究人員聯手設計出先進的高能量融合激光器，這些激光器能夠在未來的電廠中不間斷地持續運行。來自加州勞倫斯利佛摩國家實驗室（LLNL）和德國亞琛的弗勞恩霍夫激光技術研究所（Fraunhofer ILT）科學家啟動了一個旨在將激光驅動的融合從實驗室研究轉移到電廠應用的項目，名為 ICONIC-FL（International Cooperation on Next-gen Inertial Confinement Fusion Lasers）。該計劃的目標是解決融合技術的一大挑戰，即將激光從一次性發射轉變為可靠的持續運行。
兩個團隊通過結合他們的激光模擬模型，旨在開發出能夠點燃融合並在 24/7 電廠中高效運行的高能激光器。這使得精確的性能預測對於項目的成功至關重要。工程師們針對在國家點火設施（NIF）中加熱氘-氚（D-T）燃料至超過 1 億度的等離子體物理條件進行了研究，並將其壓縮至高強度。這些條件觸發了自持的融合反應，釋放出超過激光傳遞至目標的能量。
然而，一次點火發射對於電廠而言並不足夠，因為一個電廠大約需要每秒進行 15 次發射。根據科學家的說法，這種重複性需求需要高效的二極體泵浦固態激光器（DPSSLs），這些激光器能夠在每秒內發射數十次。在國家點火設施建設期間，現場特設了一條生產線專門用於製造激光玻璃板。
為了解決這一問題，團隊利用先進的計算機模擬設計激光系統，然後再進行昂貴的硬件建設。他們詳細模擬高能激光放大階段，以支持後續的設計工作。激光放大器是挑戰中的主要組成部分，這些部件將微小的初始脈衝增強至融合所需的巨大能量水平。它們通過激光玻璃或晶體板的堆疊轉移數百萬焦耳的能量。
在持續使用過程中，放大器板會受到強烈的光學壓力和熱量的影響，這會導致變形，從而降低性能或損壞部件。激光介質是大型的玻璃或晶體板，尺寸可達約 16 x 16 英寸，必須用透明液體進行冷卻以承受負載。
在 ICONIC-FL 項目中，兩個團隊將結合他們的模擬工具，以創建更詳細、現實的模型。他們將比較和驗證應用於相同激光設計的不同模型所得到的結果，而不共享代碼。Fraunhofer ILT 項目經理約翰內斯·維滕堡（Johannes Weitenberg）在新聞稿中指出，這不是關於合併模擬模型，而是彼此學習並雙重檢查我們的結果。
這種新方法能夠顯著加快電廠用激光的開發，避免在這個價值數十億的過程中出現成本高昂的失誤。勞倫斯利佛摩國家實驗室的融合研究負責人塔米·馬（Tammy Ma）表示，從基礎研究到電廠開發的過渡需要快速且穩健的新激光系統的發展。Fraunhofer ILT 在二極體泵浦激光器的工業化規模方面的專業知識對於加速其慣性融合能源計劃至關重要。
Fraunhofer-Gesellschaft 研究與轉移執行副總裁康斯坦丁·哈夫納（Constantin Häfner）指出，這十年對於融合技術至關重要，新的精確工程激光架構是必不可少的。他強調，為了讓慣性融合達到其全部潛力，需要開發出完美無瑕的新激光架構。
