总部位于慕尼黑的初创公司 Marvel Fusion GmbH 正在追逐这一梦想，目标是建造第一座商业上可行的核聚变发电厂。这家深度科技公司开发了一种基于激光的新型方法，可以生产无二氧化碳、清洁、安全的电力。随着计划在科罗拉多州建造技术演示器，原型研究正进入决定性阶段。世界上第一台用于研究商业核聚变的定制激光系统将在科罗拉多州立大学校园内建造。与此同时，慕尼黑和布加勒斯特正在开展基础研究。
9月25日，DESIGN WORLD报道了《 Marvel Fusion 获得多达 20 台 IDS 摄像机支持进行研究》，这 20 台 IDS 摄像机同时用于监控和控制真空室中的实验。“这些摄像机让我们能够精确监控研究和开发激光聚变的实验。”Marvel Fusion 的 Caya Momm 说道。
进行实验的高真空室的压力范围为 10^-4 帕斯卡。这种极低的压力远低于约 10^5帕斯卡的大气压，需要抽气时间长达 8 小时的特殊真空泵。因此，高效执行实验至关重要。“因此，摄像机发挥着至关重要的作用，因为它们使我们能够观察实验并控制测量设备，”Caya Momm补充道。
最终选择的是 GigE uEye LE 摄像机系列中的一款机型。摄像机周围专门开发的保护外壳确保它们能够承受聚变实验期间可能出现的极端条件和强电磁脉冲。这个所谓的 EMP 摄像机盒可保护摄像机电子设备免受高能放电的影响。“这种设计保证了我们的最佳功能和可靠性。”Kyle Kenney(实验室工程师)强调。
检查激光系统
在实验过程中，一些摄像机被放置在检查镜面反射和激光对准的位置。真空室内的其他摄像机则监控我们上部结构的布置。“这是必要的，因为我们从外部控制真空室内的电动组件。IDS摄像机控制测量设备、探测器、传感器和镜子。”Kyle Kenney 说道，他描述了每个激光实验最多使用 20 台 IDS 摄像机的情况。摄像机使用的主要方面也各不相同：
光学元件对准：摄像机确保镜子的正确定位。
避免碰撞：室内的概览摄像机确保实时监控，避免与机动上部结构发生碰撞。
微观聚焦：另一组摄像机精确聚焦于我们的激光目标，从而实现精确的激光目标采集。
与激光脉冲同步：摄像机必须与激光脉冲同步，以确保数据准确无误。
Marvel Fusion选择了单板GigE摄像机UI-5241LE和S-Mount，用以完成所有任务。
uEye LE – 经济高效、节省空间的项目专用摄像机应用型号：UI-5241LE-MB 摄像机系列：uEye LE
IDS区域销售经理Markus Schickner解释说：“我们的节省空间的项目专用摄像机具有高分辨率、快速且体积小，足以解决所有这些任务。”GigE uEye LE摄像机尺寸紧凑，仅为45 x 45毫米，非常适合此类定制嵌入式项目。
它能够精确地集成到EMP外壳中，GigE接口还支持长达100米的电缆。该摄像机模型之所以受到推荐，还因为它配备了e2v的1/1.8英寸CMOS传感器，能够以50帧每秒的速率提供130万像素(1280 x 1024)的分辨率。此外，与激光脉冲同步的触发器等特殊功能以及价格也是选择该型号的决定性因素。这是因为uEye LE精简了基本功能，因此价格合理。尽管如此，此处的多集成模型非常灵活，以至于不需要根据不同的需求使用不同的特殊摄像机。这大大简化了实验中涉及的多达20台摄像机的处理。
“这些摄像机的设计旨在在我们的激光实验中高效工作，”Caya Momm说，证实了这些摄像机的多功能性。“它们还能直接连续地实时传输激光实验。这在一定程度上消除了进入真空室的需要，”她补充道。摄像机盒的坚固密封确保了安全性，这可以防止颗粒物逸出并有效保护真空室的完整性，防止污染。
捕获的图像信息使用开源软件框架Tango Controls进行进一步处理，IDS摄像机可以通过GigE Vision标准接口快速轻松地集成到该框架中。Tango Controls能够控制和监控分布式系统中的设备，专为需要复杂设备集成和控制的科学设施和实验室而开发。因此，IDS摄像机以及集成到系统中的所有其他设备都可以通过网络单独控制。
同时，Tango支持事件驱动的通信，这使得在实验过程中能够根据需要对实验设备和视觉系统进行实时的反应和调整。在Tango Controls的帮助下，摄像机捕获的实时图像被迅速处理并传输。“结果非常令人满意，因为激光的位置被精确地确定。图像处理技术使我们能够精确地设定或调整光学元件和线性驱动器的位置，”电气工程师Oscar Juina报告说。
激光聚变的进展及其作为创新能源的潜力具有重要意义。它们有可能大幅减少全球能源供应的碳足迹。
