9月12日消息，美国能源部布鲁克海文国家实验室的研究团队开发并建成一套单一实验装置，可在同一样品上连续开展四种不同的X射线计算机断层扫描（CT）表征，建立跨尺度全面刻画核材料的整体性方法，覆盖从原子排列到材料整体结构的多个尺度。

'核反应堆设计运行数十年，我们不能等那么久才弄清材料在极端核环境中的表现'，该实验室核科学与安全部材料科学家Mehmet Topsakal表示。研究团队利用高能X射线揭示核材料在极端环境暴露后的内部结构与元素分布。传统CT一次只回答一个问题，如同医生需要分别预约MRI、血检和基因测序；新装置将四项CT检测整合到一处，一次性揭示材料内部结构、化学组成与物理形貌，对同时含高度有序与无序区域的复杂材料尤为有用。

该装置位于NSLS-II同步辐射光源的X射线粉末衍射（XPD）线站，由美国能源部核能办公室核科学用户设施（NSUF）计划、布鲁克海文核科学与安全部和NSLS-II联合调试。核材料研究常受样品数量与同位素操作限制，跨线站重复制样会引入不确定度，'同一样品四表征'显著提高数据可比性，加快反应堆材料鉴定与寿命评估。

方法学意义上，多模式同步辐射CT整合是材料表征领域明确趋势：将衍射CT（晶体结构）、荧光CT（元素分布）、吸收CT（形貌）与散射CT（纳米结构）耦合，可在同一坐标框架下对老化、辐照损伤进行定量关联。该平台虽面向核材料，其架构对电池电极、催化剂等在工况下演化的功能材料同样适用，相关装置设计思路值得国内同步辐射与中子源用户借鉴。 （来源：AZoM）