Группа учёных-исследователей ВНИИЭФ в своих первых опытах осуществила непосредственное, возбуждение газовых смесей гелия и ксенона осколками деления урана, нанесённого в виде тонкого слоя на внутреннюю поверхность лазерной кюветы. Кювету поместили в нейтронный поток импульсного ядерного реактора ВИР-2.

В 1974-1976 гг., проводятся эксперименты на реакторе ТИБР-1М. Здесь используется лазерная кювета с более прочными к механическим нагрузкам слоями из окиси-закиси урана-235. Увеличивается предельная удельная мощность накачки лазерной среды до 1кВт в кубический см., а длительность нейтронного импульса составила почти 1мс. Мощность лазерного излучения достигла значений 1-2 кВт, а КПД по отношению к вложенной энергии-0,8%.

В исследованиях на реакторе ТИБР-1М была показана возможность создания ядерно-лазерных устройств на базе импульсных ядерных реакторов с очень высокими уровнями нейтронных потоков. Возник вопрос о возможности создания такого устройства.