Andor iStar相機(jī)應(yīng)用：LIBS技術(shù)監(jiān)控ITER內(nèi)部
——利用Andor iStar高速/高分辨相機(jī)發(fā)展托克馬克反應(yīng)堆維護(hù)的新方法
—譯自:www.andor.com
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目前，針對(duì)綠色、可再生能源的研究焦點(diǎn)，主要集中在太陽(yáng)聚變能的間接運(yùn)用上。而人們通常容易忽略另外一個(gè)全球努力的方向，即建造聚變反應(yīng)堆，復(fù)制太陽(yáng)的核心過(guò)程（通過(guò)原子聚變產(chǎn)生能量）以滿足人類(lèi)的能源需求。作為全球規(guī)模*大的科技合作項(xiàng)目之一，位于法國(guó)南部的ITER裝置致力于建設(shè)世界上*大的可控聚變裝置，計(jì)劃工作壽命20年。
然而，聚變過(guò)程將在反應(yīng)堆內(nèi)壁間接的產(chǎn)生物質(zhì)沉積，所以ITER的團(tuán)隊(duì)需要了解沉積物生長(zhǎng)的速速及其化學(xué)組分，如此才能更好的計(jì)劃反應(yīng)堆的維護(hù)周期并提升維護(hù)的效率，以使維護(hù)工作對(duì)運(yùn)行時(shí)間的影響*小化。目前，一個(gè)國(guó)際團(tuán)隊(duì)利用Andor的高速/高分辨 iStar ICCD相機(jī)，首次發(fā)布了非侵入式的檢測(cè)沉積層的化學(xué)組分（包括特征性的含鈹樣品）的光譜方法。
“關(guān)閉任何核反應(yīng)堆都是代價(jià)昂貴的操作，所以非侵入式的檢測(cè)方法可以延長(zhǎng)維護(hù)周期，極大的節(jié)省成本和時(shí)間”，芬蘭VTT 技術(shù)研究中心的高級(jí)科學(xué)家Dr. Antti Hakola稱(chēng)，“我們的激光誘導(dǎo)解離光譜（Laser-Induced Breakdown Spectroscopy, LIBS) 實(shí)驗(yàn)是非常重要的，它不需要將沉積物從反應(yīng)堆中取出，就能直接檢測(cè)沉積物的組分和厚度。同時(shí)，這也是采用LIBS分析核聚變中非常重要的特征樣品鈹并得到其燒蝕特性。”
“我們比較了多個(gè)廠家的多種產(chǎn)品而*終選擇了Andor的SR-750光譜儀和Andor iStar 340T 增強(qiáng)型CCD（ICCD）相機(jī)”，Dr. Hkola 補(bǔ)充道，“對(duì)我們*重要的是非常快的速度（納秒尺度）和高精度（皮秒）時(shí)間分辨，因?yàn)槲覀兊脑u(píng)判標(biāo)準(zhǔn)是記錄快門(mén)的寬度和延時(shí)都能靈活的調(diào)節(jié)，直至亞納秒尺度；同時(shí)光譜測(cè)量需要達(dá)到<0.05nm的高分辨率。該光譜儀非常可靠，而且Andor的軟件也很有幫助，尤其是當(dāng)記錄譜線隨激光脈沖數(shù)量而變化的動(dòng)態(tài)序列時(shí)。”
Andor公司產(chǎn)品專(zhuān)家Antoine Varagnat 認(rèn)為，“對(duì)于科學(xué)界及公眾，ITER項(xiàng)目力求證明聚變是切實(shí)可行的未來(lái)清潔能源的雄心壯志是非常激動(dòng)人心的。不過(guò)應(yīng)用原子聚變的能量遠(yuǎn)非簡(jiǎn)單的嘗試，我們必須理解聚變過(guò)程中多方面的特征和過(guò)程。我非常欣喜的看到，iStar的高速、高靈敏、高分辨特征使得國(guó)際研究小組展示了LIBS在ITER裝置中非侵入檢測(cè)的應(yīng)用，并且可以用于其他在研的聚變裝置。此項(xiàng)工作對(duì)于聚變的方法和過(guò)程研究具有重要的意義，并將推動(dòng)研究實(shí)現(xiàn)*終目標(biāo)：——取之不盡、用之不竭的清潔能源。”
實(shí)驗(yàn)裝置圖
元素光譜示例
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