更接近聚变能量的一步

在研究人员表明使用两种类型的成像可以帮助他们评估聚变能装置中使用的部件的安全性和可靠性之后，利用为太阳和恒星提供动力的核聚变来帮助满足地球的能量需求。

来自斯旺西大学，Culham融合能源中心，法国ITER和德国Max-Planck等离子体物理研究所的科学家将X射线和中子成像配对，以测试零件的坚固性。

他们发现这两种方法都可以产生有价值的数据，可用于开发组件。

太阳是行动融合的光辉典范。在太阳中心的压力和温度的极端情况下，原子的传播速度足以融合在一起，释放出大量的能量。几十年来，科学家一直在研究如何利用这种安全，无碳且几乎无限的能量来源。

一个主要障碍是融合装置中的组件必须承受的惊人温度：高达太阳中心热量的10倍。

融合，磁约束的主要方法之一，需要在地球上具有一些最大温度梯度的反应堆，并且可能在宇宙中：等离子体达到1.5亿摄氏度的高温，而低温泵只有几米远，为-269°C。

至关重要的是，研究人员可以 - 非破坏性地 - 测试必须在如此极端环境中发挥作用的工程组件的稳健性。

该研究小组专注于一个称为整体的关键部件，即一个携带冷却剂的管道。这是第一次通过计算机断层扫描成像新的钨单块设计。他们使用ISIS Neutron和Muon Source的中子成像仪器IMAT。

科学技术设施委员会的Triestino Minniti博士说：

“每种技术都有其自身的优点和缺点。中子成像优于X射线成像的优势在于中子穿透钨的能力明显更高。

因此，对含有较大体积钨的样品成像是可行的。中子层析成像还允许我们非破坏性地研究完整的单块，无需生成“感兴趣区域”样品“

斯旺西大学工程学院的Llion Evans博士说：

“这项工作证明了这两种层析成像方法都可以产生有价值的数据。未来这些互补技术可用于融合组件设计的研发周期或制造的质量保证。”

下一步是将这种强大技术生成的3D图像转换为具有微尺度分辨率的工程模拟。这种技术称为基于图像的有限元方法(IBFEM)，可以单独评估每个部件的性能，并解决由制造过程引起的与设计的微小偏差。