Des scientifiques trouvent un moyen de rendre le plus grand laser du monde encore plus puissant

Les physiciens du Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) ont découvert un moyen inattendu et relativement simple d'améliorer l'efficacité du National Ignition Facility (NIF), le plus grand dispositif de fusion thermonucléaire au monde. Selon les recherches, la modification des propriétés de polarisation du rayonnement laser pourrait non seulement augmenter la puissance du système, mais également porter sa fiabilité à un nouveau niveau. C'est ce qu'indique Ixbt.com dans son article.

Le dispositif NIF fonctionne avec 192 faisceaux laser. Ces faisceaux doivent être dirigés avec une précision extrême vers une cavité de 2 centimètres via des orifices d'un diamètre de seulement 3 millimètres. C'est là que sont créées la température et la pression ultra-élevées nécessaires à la réaction thermonucléaire. À l'intérieur du plasma, les faisceaux interagissent entre eux et redistribuent l'énergie. Les physiciens appellent ce processus « échange d'énergie entre faisceaux » (CBET).

Passage de la polarisation linéaire à la polarisation circulaire

Actuellement, le dispositif utilise une polarisation linéaire. Cependant, selon ixbt.com, les scientifiques proposent d'utiliser une polarisation circulaire à la place. Les résultats de la simulation informatique ont montré que la polarisation circulaire réduit la différence d'énergie entre les faisceaux entrant sous le même angle. Cela, à son tour, rend le processus de fusion thermonucléaire plus stable.

L'un des avantages les plus importants de cette nouvelle méthode est la réduction de l'effet de rétrodiffusion. Cet effet provoque des instabilités qui peuvent endommager les composants optiques coûteux du système laser. Selon le responsable de la recherche, Pierre Michel, la réduction de la rétrodiffusion permet d'utiliser le laser à des puissances beaucoup plus élevées.

Cependant, la mise en œuvre pratique de cette idée présente des défis particuliers. Pour convertir la lumière linéaire en polarisation circulaire, une lame quart d'onde spéciale est requise. Jean-Michel Di Nicola, ingénieur en chef des systèmes laser du NIF, souligne qu'il n'existe actuellement aucun moyen simple de fabriquer un tel élément ayant les dimensions et les caractéristiques nécessaires pour un dispositif aussi colossal que le NIF.

Technologie de métasurface et plans futurs

Pour résoudre ce problème, les scientifiques envisagent d'utiliser une technologie de métasurface brevetée. Bien que les résultats publiés dans la revue Physics of Plasmas soient pour l'instant basés sur des calculs théoriques, ils sont considérés comme très importants pour l'avenir de l'énergie thermonucléaire. La prochaine étape prévoit des expériences sur le dispositif Jupiter Laser Facility, qui est plus compact.

Si cette découverte est confirmée en pratique, l'efficacité de la fusion thermonucléaire contrôlée pourrait être considérablement augmentée simplement en modifiant la polarisation de la lumière. Cela rapprocherait l'humanité d'un pas supplémentaire du rêve d'une source d'énergie infinie et propre.