一条发光的光纤电缆
Lumina是一个基于光纤的剂量测定实验，由法国国家空间研究中心（CNES）、iXBlue、UJM和CERN共同开发（图片来源：iXblue/CNES/G. Le Bras）。

在航天器中，为了保护船员和电子设备免受辐射，必须投资有效的辐射监测系统。国际空间站（ISS），就像欧洲核子研究中心的大型强子对撞机一样，是一个复杂的辐射环境，需要定制的剂量测定装置。基于光纤的技术可以提供高精度的分布式和点式辐射剂量测量。

欧空局宇航员Thomas Pesquet
欧空局宇航员Thomas Pesquet在国际空间站的Colombus科学实验室内安装Lumina实验（图片来源：CNES）

8月18日，欧空局宇航员Thomas Pesquet在国际空间站内启动了Lumina实验，作为ALPHA任务的一部分。在法国国家空间研究中心（CNES）的协调下，在欧洲核子研究中心（CERN）、圣埃蒂安让-莫内大学的休伯特-居里安实验室（Laboratoire Hubert Curien）和iXblue公司的参与下，该项目使用两条数公里长的光纤作为主动剂量计，以非常高的灵敏度测量国际空间站内的电离辐射。

欧洲核子研究中心工程部光纤科的负责人丹尼尔-里奇解释说。"当暴露在空间辐射环境中时，光纤经历了部分传输功率的损失，我们称之为辐射引起的衰减"。团队中的光纤测算项目负责人Diego Di Francesca详细介绍了剂量计的工作原理。"使用一个参考控制通道，一些特殊光纤的辐射诱导衰减可以被精确测量，并与总电离剂量相关联。该设备的灵敏度主要由光纤的长度决定。根据剂量计的设计，光纤剂量计越长，它的灵敏度就越高"。

为了防止辐射对加速器内的电子设备造成损害，欧洲核子研究中心已经使用基于光纤的辐射传感器工作了六年。在此经验的基础上，CERN为Lumina做出了技术贡献，帮助对剂量计的优化架构进行理论分析，并进行校准仪器所需的低剂量和高剂量辐照测试。一旦实验由Thomas Pesquet完全安装完毕，CERN还将在实验的一到五年的运行期间为分析实验的地面和飞行数据作出贡献。

知识转移，航空航天应用
欧洲核子研究中心辐照设施中的Lumina剂量计的校准测试（图片：CERN）

"考虑到国际空间站外壳提供的屏蔽，Lumina的一个挑战是要有足够的灵敏度来测量低辐射率变化。在欧洲核子研究中心进行的地面参考模型的校准，将使我们能够对测量结果进行后处理，并将导致准确的结果，"CNES/CADMOS的Lumina实验项目经理Florence Clément解释道。"我们相信，国际空间站只是我们进一步进入太空时光纤剂量计的第一步。随着我们远离地球，辐射水平增加，对可靠剂量监测的需求也在增加"。

通过对这项实验的贡献，欧洲核子研究中心继续展示其对太空领域的附加价值。"欧洲核子研究中心知识转移小组的航空应用协调员Enrico Chesta强调说："这种在太空中的联合经验是几年前欧洲核子研究中心和法国国家空间研究中心之间建立的框架合作协议的重要成果，特别是在辐射问题上。"为了监测电子产品的辐射损害，CERN已经开发了也可用于卫星的仪器。在辐照测试领域，我们独特的技术设施能够再现代表最极端辐射空间条件的各种环境"。