核聚變是為我們的太陽提供動力的過程，當輕元素之間的核反應產(chǎn)生較重的核反應時發(fā)生?？屏_拉多州立大學實驗室也正在以較小的規(guī)模發(fā)生這種情況。

CSU科學家和合作者使用緊湊但功能強大的激光加熱有序納米線陣列，在實驗室中展示了微尺度核聚變。它們已經(jīng)實現(xiàn)了中子產(chǎn)生的記錄設定效率 - 由聚變過程產(chǎn)生的無電荷亞原子粒子。他們的工作在Nature Communications上發(fā)表的一篇論文中有詳細介紹，由電氣和計算機工程和物理學大學杰出教授Jorge Rocca領導。該論文的第一作者是科羅拉多州立大學研究生Alden Curtis。

激光驅(qū)動的受控聚變實驗通常在體育場大小的建筑物內(nèi)的價值數(shù)億美元的激光器中完成。這些實驗通常適用于利用清潔能源應用的融合。

相比之下，Rocca的學生團隊，研究科學家和合作者使用他們從頭開始構建的超快速，高功率桌面激光器。他們使用快速脈沖激光照射不可見線的目標，并立即產(chǎn)生極熱，密集的等離子體 - 條件接近太陽內(nèi)部的條件。這些等離子體驅(qū)動聚變反應，釋放出氦氣和閃電的高能中子。

在他們的自然通信實驗中，該團隊每單位激光能量產(chǎn)生了創(chuàng)紀錄數(shù)量的中子 - 比使用相同材料的傳統(tǒng)平面目標的實驗好大約500倍。他們的激光目標是一系列由稱為氘化聚乙烯的材料制成的納米線。該材料類似于廣泛使用的聚乙烯塑料，但其常見的氫原子被氘(一種較重的氫原子)取代。

這些努力得到了杜塞爾多夫大學(德國)和科羅拉多州立大學的密集計算機模擬的支持。

在小范圍內(nèi)有效地制造聚變中子可以導致基于中子的成像和中子探針的進步，以獲得對材料結(jié)構和性質(zhì)的深入了解。結(jié)果還有助于理解超強激光與物質(zhì)的相互作用。