4月2日消息，由美国能源部牵头，普林斯顿等离子体物理实验室(PPPL)的路易斯·德尔加多 - 阿帕里西奥将领导一个项目，为法国稳态托卡马克钨环境(WEST)装置和日本JT - 60SA这两个甜甜圈形状的聚变装置提供必要测量设备。
从左至右：詹姆斯·巴顿、路易斯·德尔加多-阿帕里西奥、卡贾尔·沙阿、小野正幸、桑尼·尼胡斯和贾斯敏·托马斯与装有普林斯顿等离子体物理实验室(PPPL)X射线成像晶体光谱仪的运输箱合影，该系统即将空运至日本。(图片来源：迈克尔·利文斯顿/PPPL通讯部)
利用聚变能需深入观察等离子体内部以了解其行为，但需定制技术测量比太阳温度更高且频率更高的粒子。此次新国际项目将在法日聚变实验中增加新型X射线成像系统和法国的多能相机系统，以进行测量并指导未来聚变系统设计。
美国能源部为该项目提供1250万美元资金，PPPL是聚变研究全球领导者，与麻省理工学院、田纳西大学诺克斯维尔分校(UTK)及海外合作实验室开展合作。宾夕法尼亚州Honey Brook的私营公司RV Industries(RVI)制造并测试了系统许多部件。PPPL工作人员将在海外驻扎数年，国际合作伙伴常向其寻求帮助，因其拥有无与伦比的理论、计算和诊断技术。今年正值PPPL成立75周年，该项目凸显其探索传统对全球聚变能源未来的影响。
美国能源部融合办公室主任让·保罗·阿兰称，这项投资是推进美国聚变科学与技术路线图的关键一步，生成的高质量数据对模型验证等至关重要，还能推进人工智能和融合数据融合工作，支持能源部“创世纪”计划。美国能源部聚变能源科学部代理研究部门主任马修·兰克托特表示，这是通过与国际伙伴合作提升实验室和美国项目能力的有力例证。
在WEST装置中，PPPL和麻省理工学院正在增设两套新的X射线成像晶体光谱仪(XICS)系统，分别观测等离子体顶部和底部，与法国现有观测中心区域的系统互补，形成“离轴”观测，这对获取完整等离子体图像至关重要，有助于理解等离子体行为和产生持续聚变反应。PPPL高级项目负责人路易斯·德尔加多 - 阿帕里西奥将完善观测图景比喻为研究整个“身体”。
XICS通过测量等离子体发射的X射线确定温度、流速等关键信息，其先进校准系统确保测量精度极高，对维持聚变反应稳定性至关重要。WEST由法国替代能源和原子能委员会与EUROfusion联盟合作运营，是托卡马克装置之一，其钨壁被认为在使用寿命和等离子体控制方面是最佳选择。麻省理工学院部署的两套离轴XICS系统将展示整个等离子体中温度等变化情况，对热量等输运研究至关重要。
Delgado - Aparicio和PPPL科研人员Tullio Barbui正在设计新型垂直多能软X射线相机，与WEST装置上现有的水平相机配合，深入了解如何控制钨包壳托卡马克装置内部热量。Delgado - 阿帕里西奥称，利用多能量套件和XICS产生的数据，将了解粒子输运等并控制功率损失，使聚变系统高效运行。
田纳西大学诺克斯维尔分校助理教授莉维娅·卡萨利将设计并执行实验测试杂质行为，新型PPPL光谱仪的测量结果将提供详细约束条件。她将使用开发的计算机程序SICAS分析在WEST装置和JT - 60SA托卡马克装置中收集的实验数据，该程序能持续捕捉反馈回路，清晰展现整个等离子体系统。
JT - 60SA由日本国立量子科学技术研究所运营，与欧洲聚变能源组织合作，将接收一套由PPPL设计和制造的重达3.3吨的XICS系统，已装入七个大型包装箱准备发货，未来两年内安装和测试，预计2026年9月获得首批数据。该项目涉及重要国际合作和数据共享，PPPL研究人员将在未来四年赴日开展工作。PPPL托卡马克实验科学负责人拉杰什·曼吉表示，该项目整合了在WEST和JT - 60SA上获得的经验，并直接应用于PPPL更广泛的托卡马克计划，为美国实验室向国际设施贡献高影响力诊断技术树立了典范。
