Prozessentwicklung für das Mikro-Pulverspritzgießen von ... - FZK

2 Einleitung und Motivation
te Partikel der ersten Wand sowie etwa 15 % der thermischen Energie des Reaktors. Somit ist
der Divertor eine der kritischen Komponenten des Reaktors, da mittels des Divertors die
Reinheit des Plasmas sichergestellt wird. Als eine der HHF-Komponenten (HHF-High Heat
Flux) des Reaktors ist der Divertor Wärmelasten von bis zu 15 MW/ m² ausgesetzt [NOR 04].
Um dieser extremen mechanischen sowie thermischen Belastung standzuhalten, wurden verschiedene
Designvorschläge für eine Divertorkühlung entwickelt. Diese sehen einen modularen
Aufbau von Kühlfingern vor, welche die dem Plasma zugewandte erste Wand des Divertors
kühlen [NOR 05-1]. Die erste Wand des Divertors ist aus Wolfram-Ziegeln aufgebaut.
Jeder Ziegel ist auf der Rückseite mit einem Kühlfinger versehen. Zur Optimierung des Wärmeübergangs
vom Ziegel auf das Kühlmedium Helium werden derzeit zwei mögliche Kühlmechanismen
untersucht [NOR 05-2]:
Beim HEMS-Design (HEMS-He-cooled modular divertor with integrated slot array) werden
passive Wärmeüberträger, so genannte „Slot Arrays“, verwendet. Die „Slot Arrays“ optimieren
den Wärmeübergang durch eine Beeinflussung der Strömungsmechanik sowie eine Erhöhung
der Oberfläche. Alternativ wird das auf Prallkühlung basierende HEMJ-Design (HEMJ-
He-cooled modular divertor with multiple jet cooling) untersucht. Abbildung 2.2 und
Abbildung 2.3 verdeutlichen beide Designvorschläge.
Abbildung 2.2 Das HEMS-Design für die Kühlung eines Divertors [NOR 05-3].
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