Un hohlraum es un dispositivo hueco con forma de cilindro que se utiliza para enfocar y controlar la radiación. Nombrado por la palabra alemana para área hueca, el dispositivo distribuye la radiación de manera uniforme dentro de sus paredes y calienta una pequeña pieza de combustible en el centro. Puede ser tan pequeño como un clip o un borrador de lápiz, o puede comprender la carcasa de un arma nuclear. Se puede usar una cápsula de hohlraum para simular explosiones nucleares en una escala en miniatura, o con láseres para producir energía cuando una pequeña muestra de combustible en el interior, como deuterio o tritio, se derrumba. Se puede usar un pequeño orificio en el contenedor para medir la radiación que se escapa y cómo se comporta a las temperaturas dentro del espacio interior.
Enfocar una fuente de radiación fuerte como un láser hacia el interior de un hohlraum puede crear una reacción de fusión contenida en su interior. Los rayos X creados se absorben y se vuelven a irradiar simétricamente al interior para controlar la estabilidad del sistema durante un experimento. Esta estabilidad permite que se produzcan explosiones esféricas, lo que ayuda a que los experimentos sean precisos y contengan reacciones intensas. Los hohlraums se pueden utilizar durante las reacciones de fusión y fisión, y son el punto focal en un arma nuclear tanto para las reacciones primarias como para las reacciones atómicas secundarias.
A menudo hecho de plomo, un hohlraum se construye para incluir una pequeña cápsula de combustible esférica. Los rayos láser se dirigen a través del orificio al final de la pieza, reaccionan con las paredes internas y producen rayos X. Estos rayos X se desvían continuamente entre las paredes y elevan la temperatura hasta que es lo suficientemente alta como para encender el combustible. Al calentar indirectamente el interior, se evita la necesidad de enfocar con precisión la energía en la pastilla de combustible con un láser. A veces, se usa una fina capa de espuma como revestimiento interior para conducir el calor y distribuir los rayos X de manera más uniforme.
La reacción dentro de la cavidad también comprime la pastilla de combustible de deuterio, tritio o berilio y la calienta a una temperatura mayor que la del sol. Con solo hidrógeno y helio, las temperaturas pueden elevarse a millones de grados dentro del hohlraum. Los investigadores creen que estas reacciones podrían utilizarse como fuente de energía. Los hohlraums absorben tanta energía de los láseres que las simulaciones por computadora realizadas antes de los experimentos no muestran qué tan bien se lleva a cabo la absorción. Sin embargo, para producir una cantidad significativa de energía, las reacciones que se llevan a cabo en los laboratorios tendrían que suceder unas pocas veces por segundo para un flujo de energía constante.