Door de Universiteit van Osaka geleide onderzoekers toonden aan dat de verstoring van laserimprinting op een capsule voor kernfusiebrandstof gemaakt van stijve en zware materialen werd verminderd. Met behulp van de nieuwste chemische dampafzetting (CVD) methode, ze produceerden ook zeer nauwkeurige diamanten brandstofcapsules, een sleuteltechnologie die toepasbaar is voor fusiebrandstof.

Bij het initiëren van kernfusiereacties door een brandstofdoelwit in de vorm van een capsule samen te drukken, verstoring van laserimprinting als gevolg van niet-uniformiteit door bestraling groeit op het oppervlak van de capsule. Bij inertiële opsluitingsfusie (ICF), een brandstofcapsule wordt direct bestraald met laserstralen, dus laserimprinting door laserbestraling en de oppervlakteruwheid van een capsule zijn grote problemen omdat ze compressie en verwarming van brandstof voorkomen.

In dit onderzoek, de onderzoekers probeerden eerst laserimprinting te verminderen. Aandacht besteden aan het feit dat diamant stijf is maar een hoge elasticiteit vertoont onder ultrahoge druk van 100 GPa, ze voerden basisexperimenten en simulaties uit met betrekking tot de invloed van materiaalstijfheid en dichtheid op het verminderen van afdrukverstoring. Als resultaat, er werd verduidelijkt dat de verstoring van laserimprinting op het oppervlak van een diamantcapsule was verminderd tot ongeveer 30 procent van die van polystyreen, een conventioneel capsulemateriaal. Deze onderzoeksresultaten zijn gepubliceerd in Fysica van plasma's .

Verder, onderzoekers van het Institute of Laser Engineering, Osaka University en het National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST) vervaardigden zeer geüniformeerde diamantcapsules met een glad oppervlak ( <0,1 m) en sfericiteit van 99,7 procent door een gasmengsel bestaande uit waterstof en methaan af te breken en diamantcapsules te produceren door middel van een HFCVD-techniek (hete filament-chemische dampafzetting). Deze methode kan de gladheid van het oppervlak verder verbeteren door de concentratie en druk van materiële gassen te optimaliseren.

Deze methode, waarvoor geen polijstproces nodig is, kan schade door het polijstproces en problemen op het bewerkte oppervlak door restspanning door bewerkingsschade voorkomen, leidend tot de massaproductie van capsules voor kernfusie. Deze onderzoeksresultaten zijn gepubliceerd in Diamant en aanverwante materialen .

Auteur Keisuke Shigemori zegt:"Het gebruik van diamant, die stijf is en geen laserafdruk produceert, als materiaal voor brandstofcapsules zorgt voor stabiele compressie en efficiënte verwarming van laserfusiebrandstof, het versnellen van kernfusiereacties."