Home | english  | Impressum | Datenschutz | Sitemap | KIT

Kryopumpen für Neutralteilcheninjektoren

 

 

Ein Neutralteilcheninjektor (Neutral beam injector NBI) ist eines der Heizsysteme des Fusionsplasmas. Dabei wird ein Strahl neutraler Teilchen in das Plasma des Fusionsreaktors injiziert. Hierzu werden die den Strahl bildenden Gasmoleküle zuerst ionisiert, um sie in einem elektrischen Feld zu beschleunigen und ihnen damit die gewünschte Energie zu verleihen. Der so erzeugte Strahl geladener Teilchen mit hoher Energie muss dann wieder neutralisiert werden, damit die Teilchen ungehindert vom herrschenden elektrischen Feld in das Plasma eindringen können. Bei der Neutralisation entsteht eine hohe Gaslast, die über längere Zeit nur durch Kondensation oder Adsorption effektiv gepumpt werden kann. Die zu pumpenden Gase sind Wasserstoff oder Deuterium.

 

Für Neutralteilcheninjektoren werden in unserer Arbeitsgruppe Kryopumpen entwickelt und konstruiert. Diese arbeiten nach dem gleichen physikalischen Prinzip wie die ITER Toruskryopumpen, nämlich die Kryosorption an Aktivkohle, haben aber eine komplett andere Geometrie. Ihr prinzipieller Aufbau ist unten dargestellt. Sie bestehen aus einer Vielzahl identischer Module. Jedes Modul ist dreistufig (2.2 m hoch, 1m breit), wobei jede Stufe ein 5K Kryopanel und je zwei thermische Schilde bei 80K umfasst.

 - PIC4 -

 

Analog zu dem Konzept für die Toruskryopumpen wird auch die Kryopumpe für den Neutralteilcheninjektor vor Beginn der Serienherstellung in einem Prototyptestbett getestet. Diese Testumgebung entsteht derzeit in Padua, Italien bei Consorzio-RFX.

 

Weitere Informationen:

 - Paper3 -