在研究人員表明使用兩種類型的成像可以幫助他們?cè)u(píng)估聚變能裝置中使用的部件的安全性和可靠性之后，利用為太陽和恒星提供動(dòng)力的核聚變來幫助滿足地球的能量需求。

來自斯旺西大學(xué)，Culham融合能源中心，法國ITER和德國Max-Planck等離子體物理研究所的科學(xué)家將X射線和中子成像配對(duì)，以測(cè)試零件的堅(jiān)固性。

他們發(fā)現(xiàn)這兩種方法都可以產(chǎn)生有價(jià)值的數(shù)據(jù)，可用于開發(fā)組件。

太陽是行動(dòng)融合的光輝典范。在太陽中心的壓力和溫度的極端情況下，原子的傳播速度足以融合在一起，釋放出大量的能量。幾十年來，科學(xué)家一直在研究如何利用這種安全，無碳且?guī)缀鯚o限的能量來源。

一個(gè)主要障礙是融合裝置中的組件必須承受的驚人溫度：高達(dá)太陽中心熱量的10倍。

融合，磁約束的主要方法之一，需要在地球上具有一些最大溫度梯度的反應(yīng)堆，并且可能在宇宙中：等離子體達(dá)到1.5億攝氏度的高溫，而低溫泵只有幾米遠(yuǎn)，為-269°C。

至關(guān)重要的是，研究人員可以 - 非破壞性地 - 測(cè)試必須在如此極端環(huán)境中發(fā)揮作用的工程組件的穩(wěn)健性。

該研究小組專注于一個(gè)稱為整體的關(guān)鍵部件，即一個(gè)攜帶冷卻劑的管道。這是第一次通過計(jì)算機(jī)斷層掃描成像新的鎢單塊設(shè)計(jì)。他們使用ISIS Neutron和Muon Source的中子成像儀器IMAT。

科學(xué)技術(shù)設(shè)施委員會(huì)的Triestino Minniti博士說：

“每種技術(shù)都有其自身的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。中子成像優(yōu)于X射線成像的優(yōu)勢(shì)在于中子穿透鎢的能力明顯更高。

因此，對(duì)含有較大體積鎢的樣品成像是可行的。中子層析成像還允許我們非破壞性地研究完整的單塊，無需生成“感興趣區(qū)域”樣品“

斯旺西大學(xué)工程學(xué)院的Llion Evans博士說：

“這項(xiàng)工作證明了這兩種層析成像方法都可以產(chǎn)生有價(jià)值的數(shù)據(jù)。未來這些互補(bǔ)技術(shù)可用于融合組件設(shè)計(jì)的研發(fā)周期或制造的質(zhì)量保證。”

下一步是將這種強(qiáng)大技術(shù)生成的3D圖像轉(zhuǎn)換為具有微尺度分辨率的工程模擬。這種技術(shù)稱為基于圖像的有限元方法(IBFEM)，可以單獨(dú)評(píng)估每個(gè)部件的性能，并解決由制造過程引起的與設(shè)計(jì)的微小偏差。