Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Ab heute: ELISE untersucht neuartige Heizung für ITER

27.11.2012
Weltgrößter Teststand für Ionenquellen eröffnet / IPP entwickelt Heizung für Fusionstestreaktor ITER

Die Tests für die Heizung, die das Plasma des internationalen Fusionstestreaktors ITER auf viele Millionen Grad bringen soll, können beginnen:


Fertig: Die neuartige Ionenquelle des IPP (ganz rechts), eingebaut in den gerade vollendeten Teststand ELISE. Professor Ursel Fantz vom IPP und Dr. Antonio Masiello von „Fusion for Energy“ nehmen die Anlage in Betrieb. Der hier erzeugte baumstammdicke Teilchenstrahl soll die gewaltige Leistung von 1,2 Megawatt transportieren.

(Foto: IPP, Robert Haas)

Heute wurde im Max-Planck-Institut für Plasmaphysik in Garching bei München nach drei Jahren Bauzeit der Teststand ELISE feierlich in Betrieb genommen – die weltgrößte Anlage ihrer Art und Teil eines Vier-Millionen-Euro-Forschungsauftrags der europäischen ITER-Agentur „Fusion for Energy“. Kernstück der Anlage ist eine im IPP entwickelte neuartige Hochfrequenz-Ionenquelle. Im Teststand ELISE wird sie nun den hohen ITER-Anforderungen angepasst.

Etwa türgroß soll der Querschnitt der beiden Teilchenstrahlen bei ITER jeweils sein, die das 800 Kubikmeter große Plasma auf viele Millionen Grad Celsius aufheizen sollen. 16,5 Megawatt Heizleistung soll jeder Strahl in das Plasma hineinpumpen. „Ein Riesenschritt“ führt von den heute genutzten Anlagen mit etwa tellergroßen Strahlquerschnitt in diese Größenordnung, sagt Dr. Peter Franzen, der im IPP an der Entwicklung der ITER-Heizung arbeitet:

Ein künftiges Fusionskraftwerk soll, ähnlich wie die Sonne, aus der Verschmelzung von Atomkernen Energie gewinnen. Der Brennstoff – ein Wasserstoffplasma – muss dazu berührungsfrei in einem Magnetfeldkäfig eingeschlossen und auf Zündtemperaturen über 100 Millionen Grad aufgeheizt werden. Die Testanlage ITER (lat.: der Weg), die in internationaler Zusammenarbeit derzeit in Cadarache in Südfrankreich entsteht, soll zeigen, dass ein Energie lieferndes Fusionsfeuer möglich ist. 500 Megawatt Fusionsleistung soll ITER erzeugen – zehnmal mehr, als zuvor zur Plasmaheizung aufgewendet wird.

Diese Plasmaheizung wird etwa zur Hälfte die so genannte „Neutralteilchen-Heizung“ übernehmen: Schnelle Wasserstoffatome, die in das Plasma hineingeschossen werden, geben über Stöße ihre Energie an die Plasmateilchen ab. Heutige Anlagen, zum Beispiel die Neutralteilchen-Heizung der IPP-Fusionsanlage ASDEX Upgrade in Garching, können so das Plasma auf Knopfdruck auf ein Mehrfaches der Sonnentemperatur bringen. Die Großanlage ITER stellt jedoch neue Anforderungen an das bewährte Verfahren: Zum Beispiel müssen die Teilchen noch drei- bis viermal schneller sein als bisher, damit sie tief genug in das voluminöse Plasma eindringen können. Dafür müssen – anstelle der bisher für die Produktion des Teilchenstrahls genutzten elektrisch positiv geladenen Ionen – extrem fragile negativ geladene Ionen verwendet werden (siehe IPP-Presseinformation 13/2005). Eine dazu im IPP entwickelte neuartige Teilchenquelle wurde 2007 in den ITER-Entwurf übernommen. Nach der erfolgreichen Prototyp-Entwicklung vergab die europäische ITER-Agentur „Fusion for Energy“ auch den Auftrag zur Anpassung an die ITER-Anforderungen an das IPP.

Der dazu in den vergangenen drei Jahren in Garching aufgebaute Teststand ELISE (Extraction from a Large Ion Source Experiment) wird nun eine Quelle untersuchen, die bereits halb so groß ist wie eine spätere ITER-Quelle. Mit dem wachsenden Format mussten auch die bisherigen technischen Lösungen für die Elemente der Ionenquelle überarbeitet werden.

Im neu geformten IPP-Forschungsbereich „ITER Technologie & Diagnostik“ unter Leitung von Prof. Dr. Ursel Fantz wird ELISE jetzt zwei Jahre lang prüfen, ob die neue Ionenquelle einen Teilchenstrahl erzeugen kann, der den ITER-Anforderungen nahekommt. Das System in Originalgröße wird anschließend das italienische Fusionsinstitut der ENEA in Padua untersuchen. ELISE und ihr italienischer Nachfolger sind fest in den ITER-Zeitplan eingebaut: Vom ersten Tag des wissenschaftlichen ITER-Betriebs an muss die Neutralteilchen-Heizung funktionieren.

Isabella Milch | Max-Planck-Institut
Weitere Informationen:
http://www.ipp.mpg.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Nanotechnologie für Energie-Materialien: Elektroden wie Blattadern
27.09.2016 | Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH

nachricht Ultradünne Membranen aus Graphen
27.09.2016 | Universität Bielefeld

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Forscher entwickeln quantenphotonischen Schaltkreis mit elektrischer Lichtquelle

Optische Quantenrechner könnten die Computertechnologie revolutionieren. Forschern um Wolfram Pernice von der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster sowie Ralph Krupke, Manfred Kappes und Carsten Rockstuhl vom Karlsruher Institut für Technologie ist es nun gelungen, einen quantenoptischen Versuchsaufbau auf einem Chip zu platzieren. Damit haben sie eine Voraussetzung erfüllt, um photonische Schaltkreise für optische Quantencomputer nutzbar machen zu können.

Ob für eine abhörsichere Datenverschlüsselung, die ultraschnelle Berechnung riesiger Datenmengen oder die sogenannte Quantensimulation, mit der hochkomplexe...

Im Focus: First quantum photonic circuit with electrically driven light source

Optical quantum computers can revolutionize computer technology. A team of researchers led by scientists from Münster University and KIT now succeeded in putting a quantum optical experimental set-up onto a chip. In doing so, they have met one of the requirements for making it possible to use photonic circuits for optical quantum computers.

Optical quantum computers are what people are pinning their hopes on for tomorrow’s computer technology – whether for tap-proof data encryption, ultrafast...

Im Focus: Quantenboost für künstliche Intelligenz

Intelligente Maschinen, die selbständig lernen, gelten als Zukunftstrend. Forscher der Universität Innsbruck und des Joint Quantum Institute in Maryland, USA, loten nun in der Fachzeitschrift Physical Review Letters aus, wie Quantentechnologien dabei helfen können, die Methoden des maschinellen Lernens weiter zu verbessern.

In selbstfahrenden Autos, IBM's Watson oder Google's AlphaGo sind Computerprogramme am Werk, die aus Erfahrungen lernen können. Solche Maschinen werden im Zuge...

Im Focus: Synthese-chemischer Meilenstein: Neues Ferrocenium-Molekül entdeckt

Wissenschaftler der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) haben zusammen mit Kollegen der Freien Universität Berlin ein neues Molekül entdeckt: Die Eisenverbindung in der seltenen Oxidationsstufe +4 gehört zu den Ferrocenen und ist äußerst schwierig zu synthetisieren.

Metallocene werden umgangssprachlich auch als Sandwichverbindungen bezeichnet. Sie bestehen aus zwei organischen ringförmigen Verbindungen, den...

Im Focus: Neue Entwicklungen in der Asphären-Messtechnik

Kompetenzzentrum Ultrapräzise Oberflächenbearbeitung (CC UPOB) lädt zum Expertentreffen im März 2017 ein

Ob in Weltraumteleskopen, deren Optiken trotz großer Abmessungen nanometergenau gefertigt sein müssen, in Handykameras oder in Endoskopen − Asphären kommen in...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Laser für Neurochirurgie und Biofabrikation - LaserForum 2016 thematisiert Medizintechnik

27.09.2016 | Veranstaltungen

Ist Vergessen die Zukunft?

27.09.2016 | Veranstaltungen

Von der Probe zum digitalen Modell - MikroskopieTrends ´16

26.09.2016 | Veranstaltungen

 
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Nanotechnologie für Energie-Materialien: Elektroden wie Blattadern

27.09.2016 | Physik Astronomie

Ultradünne Membranen aus Graphen

27.09.2016 | Physik Astronomie

Ein magnetischer Antrieb für Mikroroboter

27.09.2016 | Biowissenschaften Chemie