未來(lái)幾年，勞倫斯·利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室LLNL的先進(jìn)光子技術(shù)APT項(xiàng)目將設(shè)計(jì)和建造世界上最強(qiáng)大的千兆瓦激光系統(tǒng)之一，它將被安裝在LCLS的極端條件物質(zhì)MEC實(shí)驗(yàn)設(shè)施中，由美國(guó)能源部科學(xué)辦公室聚變能源科學(xué)項(xiàng)目資助。
新激光器將與LCLS X射線自由電子激光器XFEL配對(duì)，以促進(jìn)人類對(duì)高能密度HED物理、等離子體物理、聚變能、激光與等離子體相互作用、天體物理、行星科學(xué)和其他物理現(xiàn)象的理解。除此之外，升級(jí)之后的APT項(xiàng)目可以更好的幫助人類科學(xué)家預(yù)測(cè)下一代相關(guān)材料在極端環(huán)境中的性能的能力，研究慣性約束聚變的微觀物理。并使研究更大體積的高原子序數(shù)材料成為可能。
現(xiàn)有的MEC設(shè)施可以使用光學(xué)激光器與來(lái)自LCL的X射線激光脈沖耦合，以探測(cè)極端溫度和壓力下物質(zhì)的特性。MEC的實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生了開(kāi)創(chuàng)性的科學(xué)成果，比如在天王星和海王星等巨大冰行星的深處，首次觀測(cè)到鉆石雨現(xiàn)象。升級(jí)MEC的部分原因是，越來(lái)越多的人呼吁美國(guó)在高功率激光技術(shù)領(lǐng)域建立絕對(duì)超越的領(lǐng)導(dǎo)地位。
SLAC與LLNL激光能量實(shí)驗(yàn)室LLE合作，在新的地下洞室中設(shè)計(jì)和建造MEC-U設(shè)施。LLNL的可重復(fù)額定激光器RRL，能夠以高達(dá)10 Hz每秒10個(gè)脈沖的頻率發(fā)射，還有新的高能千焦耳激光器也將進(jìn)入兩個(gè)新的實(shí)驗(yàn)區(qū)域，其中包含一個(gè)靶室和一套專門為HED科學(xué)定制的診斷裝置。
LCLS是SLAC位于加利福尼亞州門羅公園的兩英里長(zhǎng)直線粒子加速器的一部分，能夠每秒發(fā)射120個(gè)X射線脈沖，每個(gè)脈沖持續(xù)幾飛秒（萬(wàn)億分之一秒）。由利弗莫爾和羅切斯特設(shè)計(jì)的新型高功率激光器本身就處于世界領(lǐng)先地位，MEC-U項(xiàng)目總監(jiān)艾倫·弗萊說(shuō)：“它們與LCL相結(jié)合可以極大地提高它們的科學(xué)實(shí)用性，這種結(jié)合將是一種前所未有的能力。”
美國(guó)國(guó)家核安全局NNSA已表示有興趣與科學(xué)辦公室合作，增加高能長(zhǎng)脈沖激光的用途，以進(jìn)一步支持NNSA基于科學(xué)的核設(shè)施庫(kù)存管理計(jì)劃。
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