從左至右，團隊成員分別為：Matthew Chancey、Jon (Kevin) Baldwin、Jonathan Gigax、Saryu Fensin、Matheus Tunes、Osman El Atwani
一、實驗室概況
洛斯·阿拉莫斯國家實驗室(Los Alamos National Laboratory，LANL)成立于1943年，位于美國西南部的新墨西哥州，現為美國最重要的科學和技術研發機構之一，特別是在核武器研發歷史和國防技術方面占據重要地位。LANL隸屬于美國能源部，現有Triad National Security LLC(三合會國家安全有限責任公司)負責管理和運營，現有員工超過12,000人，年預算約40億美元。
實驗室首任主任，是美國曼哈頓計劃的領導者、被譽為”原子彈之父“的羅伯特·奧本海默，曾于1943-1945年擔任洛斯阿拉莫斯的首任主任。在他的帶領下，實驗室研制出世界上第一顆原子彈。
二、研究領域
LANL自成立以來，一直肩負著維護核武器開發、維護國家安全的使命。作為美國能源部的下屬國家實驗室，LANL的研究領域涵蓋了能源、環境、基礎設施、健康和全球安全等諸多方面，具體包括：
1. 信息、科學與技術(IST)：高性能計算與模擬、數據科學與機器學習、網絡安全、量子信息科學。
2. 核與粒子未來(NPF)：覆蓋核武器設計與評估、基礎粒子物理研究、核不擴散及核材料監控、天體物理學。
3. 復雜自然和工程系統(CNES)：氣候與地球系統、科學能源系統、生物系統與生態學、基礎設施與安全。
4. 材料科學(MFF)：先進材料設計與合成、納米材料與納米技術、量子材料、材料表征與模擬。
5. 物質與核心研究(SOS)：傳感技術、成像技術分析、化學與核探測。
6. 武器科學(WS)：核武器物理、核武器工程、高能物理實驗。
除上述6個主要研究方向外，LANL還運營著3個主要的用戶設施，分別是集成納米技術中心(CINT)、洛斯阿拉莫斯中子科學中心(LANSCE)和國家高磁場實驗室 (NHMFL)。
在核聚變研究領域，LANL主要在圍繞以下五個方面開展研究：
1. 聚變理論與建模：全裝置建模，磁流體力學(MHD)，粒子在細胞中(PIC)和Vlasov方程代碼。
2. 診斷：涵蓋磁化和慣性聚變等離子體的核、粒子和光學診斷。
3. 材料：理論與建模，高熵合金的全開發。
4. 氚：TSTA(氚系統測試設備)歷史數據，氫處理實驗室，氚系統設計。
5. 慣性聚變能量靶設計：獨特的全直驅和間接驅動設計能力，用于快速點火的動粒子加速能力
三、實驗室沿革
-1943年，實驗室最早的前身“Y Project”成立，作為曼哈頓計劃下從事原子彈研究開發的機構。
-1945年，正式以Los Alamos被公眾知曉。
-1945年，在奧本海默帶領下，LANL成功研制了世界上第一顆原子彈。
-1947年，正式更名為洛斯阿拉莫斯科學實驗室 (LASL)。
-1951年，LANL的科學家“Operation Greenhouse George”核試驗中驗證了核聚變能原理，首次在地球上產生聚變能。
-1952年冬季，James Tuck領導了“Perhapsatron”項目建設，首次嘗試使用Pinch方式實現聚變。
-1952年11月1日，美國在太平洋上的埃內韋塔克環礁成功引爆了Ivy Mike(世界上第一個熱核裝置)，這標志著熱核武器時代的開始。
-1958年，第一次在熱核聚變中產生中子。
-1964年，Scylla IV的溫度超過了4000萬度，約束時間不到百萬分之一秒。
-1974年，LANL完成了Scyllac機器的開發，C代表閉合。
-1975年，高能二氧化碳激光系統Antares投入使用，并于1985年結束運行。
-1992年，美國宣布停止所有地下核試驗。LANL因此開始推行“科學基礎核武器保障計劃”(Stockpile Stewardship Program)，利用高性能計算和實驗手段確保核武器的安全性和可靠性。
四、聚變裝置
1. Scylla：世界上首個產生中子的熱核聚變實驗裝置。
2. FRX-L(Field-Reversed Configuration Experiment-Los Alamos)：用于等離子體的生成、測試和診斷的場反位形裝置。工作原理是：首先通過變壓器耦合電流在石英管內的氣體中生成低密度等離子體(通常用于測試的是非燃料氣體)。這種方法將等離子體加熱到大約200電子伏特(約230萬攝氏度)。外部磁場將燃料限制在石英管內。由于等離子體具有導電性，從而允許電流通過，這種電流會產生一個與電流相互作用的磁場。等離子體被排列成在設定后磁場和電流能夠穩定存在的狀態，從而自我約束等離子體。FRX-L后來升級增加了一個噴射系統。這個系統位于石英管周圍，由一組錐形排列的磁線圈組成。當通電時，線圈產生的磁場在管的一端較強，而另一端較弱，將等離子體推向較大的端口。
3. PLX(Plasma Liner Experiment)：即等離子襯里實驗。實驗使用排列在球體中的等離子槍發射電離氣體，以壓縮和加熱預注入的聚變燃料目標等離子體。據悉，實驗將于2024年結束。
