Andor iStar相机应用：LIBS技术监控ITER内部

 ——利用Andor iStar高速/高分辨相机发展托克马克反应堆维护的新方法 
—译自:www.andor.com

  
目前，针对绿色、可再生能源的研究焦点，主要集中在太阳聚变能的间接运用上。而人们通常容易忽略另外一个努力的方向，即建造聚变反应堆，复制太阳的过程（通过原子聚变产生能量）以满足人类的能源需求。作为规模的科技合作项目之一，位于法国南部的ITER装置致力于建设世界上的可控聚变装置，计划工作寿命20年。
 
然而，聚变过程将在反应堆内壁间接的产生物质沉积，所以ITER的团队需要了解沉积物生长的速速及其化学组分，如此才能更好的计划反应堆的维护周期并提升维护的效率，以使维护工作对运行时间的影响化。目前，一个国际团队利用Andor的高速/高分辨 iStar ICCD相机，首次发布了非侵入式的检测沉积层的化学组分（包括特征性的含铍样品）的光谱方法。
 
“关闭任何核反应堆都是代价昂贵的操作，所以非侵入式的检测方法可以延长维护周期，极大的节省成本和时间”，芬兰VTT 技术研究中心的科学家Dr. Antti Hakola称，“我们的激光诱导解离光谱（Laser-Induced Breakdown Spectroscopy, LIBS) 实验是非常重要的，它不需要将沉积物从反应堆中取出，就能直接检测沉积物的组分和厚度。同时，这也是首次采用LIBS分析核聚变中非常重要的特征样品铍并得到其烧蚀特性。”
 
“我们比较了多个厂家的多种产品而最终选择了Andor的SR-750光谱仪和Andor iStar 340T 增强型CCD（ICCD）相机”，Dr. Hkola 补充道，“对我们最重要的是非常快的速度（纳秒尺度）和高（皮秒）时间分辨，因为我们的评判标准是记录快门的宽度和延时都能灵活的调节，直至亚纳秒尺度；同时光谱测量需要达到<0.05nm的高分辨率。该光谱仪非常可靠，而且Andor的软件也很有帮助，尤其是当记录谱线随激光脉冲数量而变化的动态序列时。”
 
Andor公司产品Antoine Varagnat 认为，“对于科学界及公众，ITER项目力求证明聚变是切实可行的未来清洁能源的雄心壮志是非常激动人心的。不过应用原子聚变的能量远非简单的尝试，我们必须理解聚变过程中多方面的特征和过程。我非常欣喜的看到，iStar的高速、高灵敏、高分辨特征使得国际研究小组展示了LIBS在ITER装置中非侵入检测的应用，并且可以用于其他在研的聚变装置。此项工作对于聚变的方法和过程研究具有重要的意义，并将推动研究实现最终目标：——取之不尽、用之不竭的清洁能源。”