湯姆遜散射（TS），是指激光在等離子體中傳播時(shí)，激發(fā)電子或離子振動(dòng)，產(chǎn)生次級(jí)輻射，形成的散射波現(xiàn)象。激光湯姆遜散射光譜儀基于湯姆遜散射原理制造而成，可用于精確測(cè)量高溫聚變等離子體、低溫等離子體的密度、電子溫度。

　　激光湯姆遜散射光譜儀主要由激光器、光譜儀、探測(cè)器、信號(hào)采集處理系統(tǒng)等組成，激光器一般采用摻釹釔鋁石榴石（Nd:YAG）脈沖激光器。激光湯姆遜散射光譜儀具有原理簡(jiǎn)單、靈活性高、時(shí)間/空間分辨率高、可測(cè)量參數(shù)范圍寬、測(cè)量結(jié)果精度高、穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)。

　　磁約束聚變是指約束在有限空間內(nèi)的超高溫等離子體受控發(fā)生原子核聚變反應(yīng)，其反應(yīng)裝置在工作過程中，能量釋放壓力巨大，需要提前對(duì)等離子體電子溫度進(jìn)行監(jiān)控，避免出現(xiàn)事故。激光湯姆遜散射光譜儀在磁約束聚變領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。

　　2019年6月，中國(guó)科學(xué)院空天信息研究院、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)突破相關(guān)核心關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，聯(lián)合研制出當(dāng)時(shí)最高精度的激光湯姆遜散射儀，核心部件實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，標(biāo)志著我國(guó)激光湯姆遜散射光譜儀研制能力達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。

　　2019年8月，中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院研制的超高時(shí)空分辨率湯姆遜散射診斷系統(tǒng)通過驗(yàn)收，是當(dāng)時(shí)國(guó)際上頻率最高的單臺(tái)激光器湯姆遜散射診斷系統(tǒng)，可以測(cè)量全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置（EAST）產(chǎn)生的1億攝氏度等離子體電子溫度。

　　EAST是磁約束核聚變反應(yīng)裝置，是中國(guó)人造太陽，其研究開發(fā)的意義在于可以探索聚變堆相關(guān)前沿物理問題，提高核聚變能源可行性，發(fā)展出不會(huì)枯竭的、無環(huán)境污染的新能源，解決人類面臨的能源危機(jī)以及碳排放問題，被稱為終極能源。基于此，我國(guó)政府對(duì)激光湯姆遜散射光譜儀研制極為重視。

　　2023年度國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“基礎(chǔ)科研條件與重大科學(xué)儀器設(shè)備研發(fā)”重點(diǎn)專項(xiàng)中提出，突破高效率光源激勵(lì)、高分辨率光譜儀研制和高抑制比光譜探測(cè)等關(guān)鍵技術(shù)，開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、質(zhì)量穩(wěn)定可靠、核心部件國(guó)產(chǎn)化的超高分辨激光湯姆孫散射光譜儀。在此背景下，我國(guó)激光湯姆孫散射光譜儀研制能力有望進(jìn)一步提高。