努力在地球上产生为太阳和恒星提供动力的聚变能量的科学家面临的一个关键挑战是防止所谓的失控电子，即在被破坏的聚变实验中释放的粒子，这些粒子可以在托卡马克上钻孔，圆环形状的机器容纳实验。由美国能源部 (DOE) 普林斯顿等离子体物理实验室 (PPPL) 研究人员领导的科学家们使用了一种具有广泛能力的新型诊断方法来检测高能失控电子的诞生以及线性和指数增长阶段，其中可以让研究人员确定如何防止电子损坏。
初始能量
PPPL 物理学家 Luis Delgado-Aparicio 说：“我们需要在初始能量下观察这些电子，而不是当它们完全长大并以接近光速运动时。” (MST) 在威斯康星大学麦迪逊分校。“下一步是在失控的电子群变成雪崩之前优化阻止它们的方法，”第一篇论文的主要作者德尔加多-阿帕里西奥说，该论文详细介绍了科学仪器评论中的发现。
聚变反应通过以等离子体的形式结合轻元素产生大量的能量 - 由自由电子和原子核组成的热的带电物质状态，占可见宇宙的 99%。世界各地的科学家都在寻求在地球上生产和控制核聚变，以便为发电提供几乎取之不尽的安全和清洁能源。
PPPL 与威斯康星大学合作，在 MST 上安装了多能量针孔相机，作为相机功能的测试平台。诊断升级并重新设计了 PPPL 先前安装在麻省理工学院 (MIT) 现已关闭的 Alcator C-Mod 托卡马克上的相机，它的独特之处在于它不仅能够及时记录等离子体的特性，而且空间，但它的能量分布也是如此。
这种能力使研究人员能够表征超热等离子体的演化以及从低能量开始的失控电子的诞生。“如果我们了解能量含量，我可以告诉你背景等离子体的密度和温度以及失控电子的数量，”德尔加多·阿帕里西奥说。“因此，通过添加这个新的能量变量，我们可以找出等离子体的几个数量并将其用作诊断。”
新型相机
新型相机的使用推动了技术的进步。“这无疑是一次伟大的科学合作，”负责监督 MST 的威斯康星大学教授、物理学家 Carey Forest 说，他将 MST 描述为“一种非常强大的机器，可以产生不会危及其运行的失控电子。”
因此，Forest 说：“路易斯不仅能够诊断电子加速时的出生位置和初始线性生长阶段，而且还能跟踪它们如何从外向内传输，这很吸引人。将他的诊断与建模将是下一步，当然更好的理解可能会导致未来新的缓解技术。”
德尔加多-阿帕里西奥已经在展望未来。“我想利用我们在 MST 上开发的所有专业知识，并将其应用于大型托卡马克，”他说。德尔加多-阿帕里西奥 (Delgado-Aparicio) 监督的两名博士后研究人员可以建立在 MST 研究结果的基础上，但在 WEST，由法国替代能源和原子能委员会 (CEA) 在法国卡达拉赫运营的稳态托卡马克中的钨 (W) 环境。
“我想用我的博士后做很多不同的事情，包括粒子传输、限制、射频加热以及这种新的转折，对失控电子的诊断和研究，”德尔加多-阿帕里西奥说.“我们基本上想弄清楚如何让电子软着陆，这可能是一种非常安全的处理方式。”
