Tartu ülikooli füüsikud Kaarel Piip ja Peeter Paris Kirjutavad novembri-detsembri Horisondis, et füüsika instituudi plasmafüüsika laboris arendatakse ulmelise reaktori seinte seiramiseks laserindutseeritud plasma spektroskoopiat ehk LIBS. See meetod võimaldab reaktoriseinte olukorda jälgida distantsilt.

Teadlased katsetavad seda nii koduses laboris kui Hollandi energiaalaste fundamentaaluuringute instituudis (DIFFER).

Esimene LIBS-i alane bakalaureusetöö kaitsti Tartu ülikoolis 2009. aastal, kuid plasma ning laseritega on seal tegeletud palju kauem. Juba 1974. aastal asutatud gaaslahenduse laboris, mis on

praeguse plasmafüüsika labori otsene eelkäija, kasutati spektroskoopilisi meetodeid plasmas toimuvate protsesside uurimiseks. Need kogemused on rakendatavad ka ITER-i probleemide lahendamisel.

Samuti tehakse ITER-i heaks uurimistööd Tartu ülikooli füüsika instituudi ioonkristallide füüsika laboris, kus tegeletakse kõrge kiirgustaluvusega optiliste materjalide loomisega.

LIBS-i nimetus võib kõlada keeruliselt, kuid meetodi idee on iseenesest lihtne. Uuritavale objektile fookustatakse lühike laservälge, kestusega vaid nano- või isegi pikosekundeid. Intensiivne valgusimpulss kuumutab väikse osa proovist paarikümne tuhande kraadini, tekitades plasma.

Plasma jahtub ja kiirgab selle käigus valgust. Osa sellest kiirgusest on laia ja pideva spektriga elektronide pidurdumisel tekkiv pärsskiirgus ja elektronide ning ioonide ühinemisel tekkiv rekombinatsioonikiirgus.

Lisaks on kiirgusspektris ka kitsad spektrijooned, mida tekitavad mingi kindla keemilise elemendi aatomid ja ioonid üleminekul ergastatud olekust põhiolekusse. Spektrijoonte kogumik on justkui keemilise elemendi sõrmejälg, mille abil saab kiirgava

elemendi üheselt määrata. Nende joonte lainepikkuste ja intensiivsuse järgi on võimalik öelda, milline on proovi koostis: milliseid keemilisi elemente ja kui palju proov sisaldab.

Miks kasutada ITER-is just LIBS-i? Esiteks ei nõua LIBS-i meetod proovidele füüsilist ligipääsu. Piisab optilisest ligipääsust – uuritavat objekti on tarvis vaid näha. Lisaks on meetod kiire: mõõtmine võtab aega mõne sekundi ning reeglina pole vaja proove ega uuritavaid objekte mitte mingil viisil ette valmistada. Läbi katsekambri akna saab suunata laserkiire proovini ja läbi sellesama akna ära mõõta ka kiirgusspektri.

ITER-is plaanitakse selle seinte LIBS-diagnostikat teha hoolduseks avatud reaktoris spetsiaalse robotkäe abil.