（施瓦辛格州长参观NIF）一个如此昂贵的设施，它是怎么工作的呢？国家点火装置的目标，是用激光打一个直径只有大约2毫米的小小胶囊，这个小米模样胶囊里密封着微量温度为-255°C氘和氚的混合燃料。（存放氘氚胶囊的金属腔体）为了使小胶囊里的氘和氚达到核聚变所需要的温度和压力，科学家们需要在几十亿分之一秒内将192束强红外激光同时均匀地照射到这个小胶囊上，传递到目标的峰值UV功率达到500TW。
劳伦斯利弗莫尔国家实验室预计这192束激光所产生的20M焦耳的能量如果能够同时非常准确地作用在这粒含有氘氚混合物的胶囊上，将给它施加约3000亿个大气压的压力和420K焦耳的热量，由此激发的核聚变将产生约100-150M焦耳的能量，这相当于11公斤TNT发生爆炸。（激光约束核聚变反应过程）为了承受巨大爆炸的冲击，科学家们设计了一个巨大的钢球，它由多块厚重钢板拼接成直径10米、重达130吨的“靶室”，在钢球各个方向钻了数百个孔来安装激光枪和其它设备，以确保192束高能激光能从各个不同的角度均匀准确地照射。
（工人正在安装靶室厚重的钢制外壳）科学家们需要解决的另一个问题，是如何才能让所有的激光在几皮秒的时间内从各个方向照射到同一个点，因为激光所走的路径不同，所以它们到达目标所用的时间也有差异。如果有几束激光照射到目标的时间稍有偏差，小珠子所受的力就不均匀，它要么达不到聚变所需要的压力，要么会炸偏，造成点火失败。
（铝合金靶室内层开了许多孔洞以安装192个激光枪和其它设备）设计国家点火装置的科学家们希望达到这样的目标：在1分钟内连续爆炸1000颗这样的小珠子，从而实现将聚变能量用于发电的目的。（NIF的目标是1分钟引爆1000颗氘氚靶）理想很丰富，现实却总是很骨感。科学家们从2009年折腾到2012年，没有一次完成真正的核聚变。
其中一个问题似乎是太多的激光从胶囊中散射了回来。另一个原因是他们不能做到让所有的激光在同一时刻照射到目标，导致小珠子被不对称地挤压，这降低了其中心的压力。不对称性也导致氢同位素混合不均匀，降低了颗粒的温度。（激光引起核聚变爆炸瞬间）因为无法解决因设计缺陷而导致的激光对焦不准和时间不同步，2012年9月，国家点火试验宣告失败，国家点火装置改变用途。
事实上，美国建造NIF主要不是为了和平利用核能来验证核聚变发电的可行性，它更重要的用途还是用来研制和发展氢弹。因为在1996年前后，冷战已经接近结束，美国也正在进行“全面禁止核试验条约”的谈判，一旦加入这个条约，美国将不能再进行大气层或地下核试验，而国家点火装置正是将氢弹试验小型化的一种手段。所以在点火试验失败后，这个世界上最强大的激光设施被迅速转向了军事用途，转而为美国国家核安全管理局（NNSA）模拟核武器内部条件的实验提供数据支持。
