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21.11.1996
Griechische Mess-Sonde im IPP in Betrieb gegangen Zusammenarbeit zwischen IPP/Garching und Demokritos/Athen
Eine neuentwickelte Mess-Sonde, die das Plasma des Fusionsexperimentes ASDEX Upgrade untersucht, ging kuerzlich im Max-Planck-Institut fuer Plasmaphysik (IPP) in Garching bei Muenchen in Betrieb. Das komplexe Geraet wurde von Wissenschaftlern des National Centre for Scientific Research "Demokritos" in Athen entworfen und in enger Zusammenarbeit mit dem Garchinger Team konstruiert. In Griechenland gebaut, wird die Sonde in Garching auch von einer griechischen Arbeitsgruppe betrieben.
Ziel der Fusionsforschung ist die Entwicklung eines Fusionskraftwerks, das - aehnlich wie die Sonne - Energie aus der Verschmelzung von Atomkernen gewinnt. Brennstoff ist ein duennes, ionisiertes Wasserstoffgas, ein "Plasma". Zum Zuenden des Fusionsfeuers muss das Plasma in Magnetfeldern eingeschlossen und auf hohe Temperaturen aufgeheizt werden. Auf dem Weg zu einem energieliefernden Plasma ist ein wesentlicher Teil der Forschungsarbeit das genaue Beobachten des Plasmaverhaltens, wofuer aufwendige Messverfahren entwickelt werden. Rund 40 Messgeraete analysieren das Plasma des Garchinger Fusionsexperimentes ASDEX Upgrade. Dem kuerzlich in Betrieb gegangenen griechische Messgeraet faellt dabei die Aufgabe zu, die Dichte, Temperatur und Stroemungsgeschwindigkeit des Plasmas an einer besonders interessanten Stelle - ueber dem Boden des Plasmagefaesses - festzustellen: Auf speziell ausgeruesteten "Prallplatten" findet hier naemlich der Hauptkontakt des heissen Plasmas mit materiellen Waenden statt. Die griechische Sonde ergaenzt damit Messungen von Berliner und Garchinger Gruppen, die mit aehnlichen Methoden Dichte und Temperatur in der Mittelebene des Plasmas ermitteln.
Bewegungen im Vakuum Fuer die Messungen wird ein Sondenkopf, der auf einem beweglichen Arm montiert ist, von aussen in das Plasmagefaess geschoben. Um den gesamten Divertorraum auszuloten und alle interessierenden Informationen einzusammeln, laeuft die Sonde dabei einen komplex geformten Weg ab. Dies muss moeglichst schnell geschehen, damit der Messkopf dem heissen Plasma nicht zu lange ausgesetzt ist. In nur 200 Millisekunden hat die Sonde ihren 40 Zentimetern langen Weg zurueckgelegt. Die dazu noetige anspruchsvolle Mechanik machte einen Hauptteil der Entwicklungsarbeit aus: Der schnelle Antrieb verlangt eine reibungsarme Lagerung des bewegten Systems. Da wegen des Vakuums im Plasmagefaess keine Gleit- und Schmiermittel eingesetzt werden duerfen, musste bei Planung und Herstellung auf moeglichst glatte und verschleissfreie Oberflaechen sowie exakte Passungen geachtet werden. Auch die Verkabelung des komplexen Systems, die den Bewegungen folgen muss, sich dabei aber nicht verklemmen darf, war eine Herausforderung. Beim Ein- und Ausfahren der Mess-Sonden darf ausserdem das im Plasmagefaess herrschende Vakuum nicht beeintraechtigt werden. Das gesamte Messsystem kann deshalb zu Wartungszwecken nach dem Schliessen einiger Schieber vom Plasmagefaess getrennt werden. Der Unterdruck im Inneren des Messgeraets wird dann durch eine eigene Vakuumpumpe aufrecht erhalten.
Bewaehrte Zusammenarbeit Die Zusammenarbeit der Wissenschaftler und Techniker von "Demokritos" mit dem IPP begann bereits 1985 mit der Planung der Messanordnung. Um Erfahrungen mit dem Betrieb einer solch komplexen Einrichtung zu sammeln und um eigene Entwuerfe testen zu koennen, war die griechische Arbeitsgruppe bereits an Sondenmessungen am Garchinger Vorgaengerexperiment ASDEX beteiligt. Die griechischen Arbeiten werden zum grossen Teil mit Mitteln des Europaeischen Fusionsprogramms finanziert. Auf diese Weise beteiligt sich das kleine Fusionslabor auch ohne eigene Plasmaanlage an der europaeischen Fusionsforschung. Waehrend der Experimentierzeiten halten sich die griechischen Wissenschaftler fuer mehrere Monate pro Jahr in Garching auf und nehmen an den Messkampagnen teil. Die Auswertung der Ergebnisse und die plasmaphysikalischen Schlussfolgerungen koennen dann auch in Griechenland vonstatten gehen.
Abb.: Die Mess-Sonde, die von griechischen Wissenschaftlern entworfen und gebaut wurde, ging kuerzlich am Fusionsexperiment ASDEX Upgrade im Max-Planck-Institut fuer Plasmaphysik in Betrieb. Das Bild zeigt die Huelle der ausgebauten Sonde sowie ihr mechanisches Innenleben. Der bewegliche Arm schiebt Sonden in das Plasma.
Merkmale dieser Pressemitteilung:
Elektrotechnik, Energie, Mathematik, Physik / Astronomie
überregional
Forschungsprojekte
Deutsch
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