能源材料

核能

零排放清洁能源

核能是全球第二大低碳电力来源。为了应对气候变化的威胁，继续研究和开发核技术至关重要。这将有助于确保各国到2050年实现净零碳排放。

核能是一种零排放清洁能源，非常适合作为太阳能和风能等其他绿色能源技术的补充。随着效率和安全性不断提高，它仍是实现更绿色未来的可行选择。

就核能发电而言，某些材料的性能必须进行优化。例如，用于反应堆堆芯的石墨需要减缓并在必要时关闭反应堆。石墨的微观结构使其具备了实现这一重要功能所需的特性和性能。曲折度、孔隙形状和各向异性以及连通性等特性会显著影响材料的行为。

但一大挑战是这种微观结构难以表征。该材料由带有不同微观结构特征的重复域组成，具有高度多尺度性和异质性。核石墨的孔隙率、硬度和成分也带来了问题，因为它使FIB制备变得困难和缓慢。

蔡司提供多种解决方案，可帮助改进核材料的表征，为创造更绿色的未来铺路。LaserFIB将蔡司FIB-SEM与激光器相结合，使科学家能够为高分辨率成像进行快速、高通量的样品制备。使用X射线显微镜还能够进行关联分析。

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在LaserFIB中使用激光切割为Xradia Ultra纳米级X射线显微成像制备的核石墨IG-110微柱。总切割时间为13分钟。
核石墨IG-110中分段致密晶粒区域和晶间孔的三维渲染，使用Xradia Versa X射线显微镜成像。晶间孔隙网络显示在右侧的球棒模型中，其中球代表孔隙大小，棒代表孔隙之间的连接。
600合金板材的激光制备表面，在激光切割表面上叠加了EBSD图。样品使用Crossbeam LaserFIB制备和成像。
替代TRISO燃料颗粒的X射线显微镜虚拟切片图像，使用Deben CT-5kN原位负荷传感器在Xradia Versa中进行原位压缩期间采集。（左）颗粒裂纹从颗粒的顶部和底部开始。（右）涂层发生脆性破坏。