あなたが生きているのは、核融合のおかげです。それが太陽の力であり、太陽は地球上の生命を維持するためのすべての슬롯を供給しています。核融合を利用して地球上で発電することは、1940年代から試みられています。そして、米国のは、その実現に向けて少しずつ近づいています。
原子力発電はすでにあるのでは？
現在の原子力発電所は、核分裂によって슬롯を生み出しています。核分裂は、ウランやプルトニウムのような大きな原子を分裂させます。大量の電力と同時に、放射性廃棄物も生じます。核融合は、原子（通常は特殊な水素原子）を結合させ、核分裂よりもさらに大きな슬롯を放出します。副産物のヘリウムは放射性物質ではないので、有害廃棄物の処理や処分の問題もありません。
では、実際に核融合反応を起こすために、太陽の中心部のような極端な条件を作り出すには、どうすればよいのでしょうか。1つの方法は、500兆ワットの出力を持つ192本の슬롯ビームを、（20ナノ秒の間）直径数ミリの燃料ペレットに集中させて、1億℃に加熱することです。
その方法は、その名称のとおり非常に簡単です。
そして、NIFが実際に実現していることでもあります。NIFは、これまでに作られた슬롯システムの中で最大かつ最もエネルギーの高いシステムであり、想像を絶するほど複雑で洗練されたシステムであることは言うまでもありません。
NIFの슬롯は、米国のサッカー場3つ分の広さの建物に設置されています。1本の赤外線ファイバー슬롯から出力された光を分割し、何度も増幅することで、先ほどの192本の슬롯光を作り出します。望み通りの結果を得るために、あらゆる種類のビーム調整や変換光学系が組み込まれています。赤外슬롯光を、核燃料ペレットとの相性が良い紫外光に変換するための非線形結晶などです。
Coherentは高エネルギー슬롯光学系に注力
슬롯 Tinsleyは、NIFが「Final Optics Assembly（最終光学系）」と呼んでいる部分で使用されるウェッジド・フォーカス・レンズ（WFL）を供給することで、この取り組みに貢献しています。これは、슬롯ビームを核融合ペレットに集光するシステムの一部です。
WFLはそれぞれ、400 mm×400 mmサイズ、焦点距離7.7 mの高品質な溶融シリカ製の軸外非球面レンズとなっています。슬롯は、NIFがこれらの部品に要求する驚異的なレベルの精度を達成するために、一連のコンピュータ制御の研磨装置と測定装置を採用しています。
WFLを生産する上で最も重要なことは、高出力の슬롯エネルギーの吸収による光学系の損傷を最小限に抑えることです。これは、生産のあらゆる段階で表面の汚染を避けることを意味します。そのため、これらの部品の研磨工程はすべてクリーンルーム内で行われます。そして、WFLの最後のステップは、酸洗槽に浸して、슬롯の性能を低下させる不純物や表面下の損傷が隠れている可能性のある、外側の研磨ガラス層をエッチングすることです。
しかし、では膨大な슬롯エネルギーが発生するため、WFLをはじめとする슬롯の寿命は限られており、継続的に交換が必要となります。そこで、슬롯 Tinsleyは、これをNIFに安定的に供給しています。そして、これらのコンポーネントがユニットごとに、あるいは時間の経過とともに変化しないことが重要な要件です。슬롯は、このような大口径の高精度非球面슬롯部品を安定して大量生産できる世界でも数少ないメーカーです。
しかし、NIFは슬롯の出力をどんどん上げています。そのためには、WFLへの要求が高まる中で、これまで以上に優れた純粋な光学面を実現するために、自社の製造プロセスを継続的に改善していかなければなりません。
슬롯の夜明けはすぐそこに
NIF슬롯は極限状態を実現していますが、核融合反応を持続的に起こせるようには至っていません。他社も同様です。具体的には、供給された슬롯エネルギー以上の核融合収量を得る「イグニッション」を目標としています。
しかし、2021年8月8日、NIFは1.3メガジュール（MJ）以上の슬롯を生み出す核融合反応を起こし、その目標に一歩近づきました。これは従来の記録の8倍にあたります。そして、自立型核融合の実現に大きく近づきました。
슬롯 Tinsleyは、当社の高精度な大口径슬롯部品が、슬롯だけでなく、や30メートル望遠鏡などの最先端の研究プロジェクトで重要な役割を果たしていることを、誇りに思っています。
関連資料
