अमेरिकी फ़्यूज़न स्टार्टअप एक्ससीमर एनर्जी ने घोषणा की कि एक निजी सुविधा में स्थित उसका "फीनिक्स" लेजर सिस्टम आधिकारिक तौर पर प्रज्वलित हो गया और स्थानीय समयानुसार बुधवार को चालू हो गया। कंपनी ने कहा कि यह वर्तमान में दुनिया का सबसे बड़ा निजी स्वामित्व वाला लेजर उपकरण है। Xcimer राष्ट्रीय इग्निशन सुविधा (एनआईएफ) प्रयोग के आधार पर व्यावसायिक क्षमता के साथ प्रयोगशाला प्रौद्योगिकी से जड़त्वीय कारावास संलयन को एक नई बिजली उत्पादन विधि में बदलने की कोशिश कर रहा है।
Xcimer का तकनीकी मार्ग संयुक्त राज्य अमेरिका में लॉरेंस लिवरमोर राष्ट्रीय प्रयोगशाला में राष्ट्रीय इग्निशन सुविधा पर आधारित है। दिसंबर 2022 में, उपकरण ने पहली बार संलयन प्रतिक्रिया द्वारा जारी ऊर्जा को प्रज्वलन के लिए आवश्यक ऊर्जा से अधिक प्राप्त किया, जिसे परमाणु संलयन अनुसंधान में एक महत्वपूर्ण मील का पत्थर माना जाता है। एनआईएफ प्रयोग में, शोधकर्ताओं ने पेंसिल इरेज़र के सिर से छोटे ईंधन लक्ष्य को निशाना बनाने के लिए 192 लेजर बीम का उपयोग किया। लेज़र ने सबसे पहले सोने के लक्ष्य गुहा पर प्रहार किया, इसे वाष्पीकृत किया और एक्स-रे में परिवर्तित कर दिया। फिर एक्स-रे ने अंतर्निहित ईंधन छर्रों को संपीड़ित किया, जिससे उनमें परमाणु फ्यूज हो गए और ऊर्जा जारी हुई।
इसके विपरीत, Xcimer का मानना है कि अधिक शक्तिशाली और सरल लेजर प्रणाली का उपयोग करके, संलयन ऊर्जा उत्पादन को बनाए रखने या बढ़ाने के दौरान सिस्टम जटिलता और लागत को कम करने की उम्मीद है, जिससे व्यावसायीकरण का मार्ग प्रशस्त होगा। कंपनी की योजना के अनुसार, इसका भविष्य का फ्यूज़न पावर स्टेशन डिज़ाइन दो मुख्य लेजर से लैस होगा जो माइक्रोसेकंड लेजर पल्स उत्सर्जित कर सकता है। इन दालों को "ऊर्जा संपीड़न" के समान ऑप्टिकल सिस्टम के एक सेट के माध्यम से निर्देशित किया जाएगा और नैनोसेकंड समय पैमाने के भीतर ईंधन लक्ष्य तक ऊर्जा स्थानांतरित की जाएगी, जिससे बहुत कम समय में ईंधन संपीड़न पूरा हो जाएगा और प्रयोग करने योग्य संलयन प्रतिक्रियाओं के उत्पादन की संभावना बढ़ जाएगी।
इस बार ऑनलाइन हुई फीनिक्स प्रणाली को फ्यूजन पावर प्लांट की राह पर एक महत्वपूर्ण मध्यवर्ती कदम माना जाता है। यह प्रणाली "एक्सीमर एम्प्लीफिकेशन" तकनीक का उपयोग करती है। इस प्रकार के लेजर का उपयोग सेमीकंडक्टर निर्माण में किया गया है, लेकिन फीनिक्स प्रणाली की शक्ति में काफी वृद्धि हुई है। Xcimer ने मीडिया को बताया कि यह क्रिप्टन फ्लोराइड (KrF) लेजर पूरी शक्ति से संचालित होने पर 1 किलोजूल से अधिक ऊर्जा का उत्पादन कर सकता है, और इसकी लेजर प्रवर्धन कोर की लंबाई 38 मीटर तक पहुंचती है। कंपनी का मानना है कि फीनिक्स वर्तमान में निजी स्वामित्व वाले लेजर सिस्टम की शक्ति और पैमाने के मामले में दुनिया में सबसे आगे है।
हालाँकि, फ़ीनिक्स अभी भी वाणिज्यिक बिजली स्टेशनों के लिए आवश्यक विशिष्टताओं से बहुत पीछे है। Xcimer का अनुमान है कि एक सच्चे वाणिज्यिक संलयन बिजली संयंत्र को 12 मेगाजूल से अधिक की कुल लेजर ऊर्जा की आवश्यकता होगी, जो फीनिक्स के वर्तमान उत्पादन से काफी अधिक है। इसलिए, फीनिक्स बाद के बड़े पैमाने के सिस्टम के लिए एक तकनीकी सत्यापन मंच है, जिसमें लेजर एम्प्लीफिकेशन, पल्स शेपिंग, ऑप्टिकल ट्रांसमिशन और ईंधन-लक्ष्य इंटरैक्शन जैसे प्रमुख लिंक शामिल हैं।
समय सारिणी के संदर्भ में, Xcimer ने 2028 में एक प्रोटोटाइप सिस्टम के निर्माण और परीक्षण को पूरा करने की योजना बनाई है। इस आधार पर, कंपनी बड़े एकीकृत सिस्टम विकसित करना जारी रखेगी, जिसका लक्ष्य पूरे डिवाइस को "ऊर्जा समता" हासिल करना है, यानी विद्युत ऊर्जा का आउटपुट कम से कम इनपुट के बराबर है। कंपनी के वर्तमान दृष्टिकोण के अनुसार, पहले व्यावसायिक पैमाने के फ़्यूज़न पावर प्लांट का निर्माण 2030 के मध्य में शुरू होने की उम्मीद है। तब तक, यदि प्रौद्योगिकी और अर्थव्यवस्था मानकों को पूरा कर सकती है, तो जड़त्वीय कारावास संलयन नई ऊर्जा परिदृश्य में एक महत्वपूर्ण शक्ति बन सकता है।
वर्तमान में, वैश्विक संलयन क्षेत्र में प्रतिस्पर्धा तेजी से भयंकर होती जा रही है, और कई स्टार्ट-अप कंपनियां विभिन्न मार्गों और इंजीनियरिंग कार्यान्वयन पथों की खोज कर रही हैं। इस संदर्भ में, Xcimer ने फीनिक्स प्रणाली के माध्यम से "दुनिया का सबसे बड़ा निजी लेजर" लॉन्च किया है, जो न केवल तकनीकी ताकत का प्रदर्शन है, बल्कि पूंजी बाजार और नीति निर्माताओं के लिए एक संकेत भी है: जड़त्वीय कारावास संलयन धीरे-धीरे प्रयोगशाला से इंजीनियरिंग और औद्योगीकरण की ओर बढ़ रहा है। हालाँकि, किलोजूल-स्तर के प्रायोगिक उपकरण से मेगाजूल-स्तर के वाणिज्यिक बिजली स्टेशन तक जाने का मतलब अभी भी लंबी इंजीनियरिंग पुनरावृत्तियों और पूंजी निवेश है। फीनिक्स का सफल प्रज्वलन इस प्रक्रिया में प्रमुख शुरुआती बिंदुओं में से एक है।