Hohlraum adalah perangkat berongga berbentuk silinder yang digunakan untuk memfokuskan dan mengontrol radiasi. Dinamakan untuk kata Jerman untuk area berongga, perangkat mendistribusikan radiasi secara merata di dalam dindingnya dan memanaskan sepotong kecil bahan bakar di tengahnya. Itu bisa sekecil klip kertas atau penghapus pensil, atau mungkin terdiri dari selubung senjata nuklir. Kapsul hohlraum dapat digunakan untuk mensimulasikan ledakan nuklir dalam skala mini, atau dengan laser untuk menghasilkan energi ketika sampel kecil bahan bakar di dalamnya, seperti deuterium atau tritium, meledak. Sebuah lubang kecil di wadah dapat digunakan untuk mengukur radiasi yang keluar dan bagaimana perilakunya pada suhu di dalam ruang interior.
Memfokuskan sumber radiasi yang kuat seperti laser ke bagian dalam hohlraum dapat menciptakan reaksi fusi yang terkandung di dalamnya. Sinar-x yang dibuat diserap dan dipancarkan kembali secara simetris ke dalam untuk mengontrol stabilitas sistem selama percobaan. Stabilitas ini memungkinkan terjadinya ledakan berbentuk bola, yang membantu membuat eksperimen menjadi akurat dan mengandung reaksi yang intens. Hohlraum dapat digunakan selama reaksi fusi dan fisi, dan merupakan titik fokus dalam senjata nuklir baik untuk reaksi primer maupun reaksi atom sekunder.
Seringkali terbuat dari timbal, hohlraum dibangun untuk memasukkan kapsul bahan bakar bulat kecil. Sinar laser diarahkan melalui lubang di ujung bagian, bereaksi dengan dinding bagian dalam, dan menghasilkan sinar-x. Sinar-x ini dibelokkan terus menerus di antara dinding dan menaikkan suhu sampai cukup tinggi untuk menyalakan bahan bakar. Dengan memanaskan interior secara tidak langsung, kebutuhan untuk memfokuskan energi secara tepat pada pelet bahan bakar dengan laser dapat dihindari. Kadang-kadang lapisan tipis busa digunakan sebagai lapisan dalam untuk menghantarkan panas dan menyebarkan sinar-x lebih merata.
Reaksi di dalam rongga juga memampatkan pelet bahan bakar deuterium, tritium, atau berilium, dan memanaskannya hingga suhu yang lebih besar daripada suhu matahari. Hanya dengan hidrogen dan helium, suhu bisa melonjak hingga jutaan derajat di dalam hohlraum. Para peneliti berpikir bahwa reaksi seperti itu dapat digunakan sebagai sumber energi. Hohlraum menyerap begitu banyak energi dari laser sehingga simulasi komputer yang dilakukan sebelum eksperimen tidak menunjukkan seberapa baik penyerapan terjadi. Namun, untuk menghasilkan sejumlah besar energi, reaksi yang dilakukan di laboratorium harus terjadi beberapa kali setiap detik untuk aliran energi yang konstan.