Broschüre "Kernfusion" - KIT - PL FUSION

7.1.4. Plasmabelastete Materialien und Komponenten
Im Bereich Materialforschung des
IPP werden die Materialien entwickelt
und untersucht, die dem Plasma zugewandt
sind und den Plasmabelastungen
standhalten müssen. Hierzu ist
die genaue Erforschung der Plasma-
Wand-Wechselwirkung notwendig,
die über die auftretenden Belastungen
und die werkstoffseitigen Prozesse
Aufschluss geben soll. Mit dieser
Kenntnis sollen dann möglichst robuste
Materialien für die plasmabelasteten
Komponenten entwickelt und
getestet werden.
Plasma-Wand-Wechselwirkung
Die Wechselwirkungen zwischen Plasma
und Gefäßwand werden vornehmlich
in Laborexperimenten untersucht,
um die zugrunde liegenden physikalischen
Prozesse aufzuklären und die
zugehörenden atomaren Daten zu bestimmen.
Darüber hinaus werden an
den Fusionsanlagen direkt die Teilchenflüsse
zu den Wandkomponenten und
die daraus resultierenden Veränderungen
der Wandoberfläche analysiert.
Eines der wichtigsten Instrumente für
diese Analysen ist der Tandem-Beschleuniger
(Abb. 23). Er bietet die
Möglichkeit, mit verschiedenen Projektil-Ionen
bei Energien im Bereich
von mehreren Millionen Elektronenvolt
die oberflächennahen Schichten
von Proben zu untersuchen. Dabei kann
festgestellt werden, aus welchen Elementen
die Oberfläche zusammensetzt
ist und in welchen Tiefen die
einzelnen Atomsorten vorkommen.
Die besondere Stärke der Beschleunigeranalyse
ist der Nachweis von
Wasserstoff und seinen Isotopen. Der
Tandem-Beschleuniger ermöglicht
es, die Verteilung und die Menge von
Wasserstoff in Wandproben aus den
Großanlagen oder Laborexperimenten
zu messen: Dabei kann sowohl die
Menge genau bestimmt werden als
auch die Tiefe, in der sich die Wasserstoffteilchen
befinden.
Abb. 23:
Der Tandem-Beschleuniger,
ein wichtiges Instrument
zur Analyse der Wechselwirkungen
zwischen
Plasma und Gefäßwand.
(Foto: IPP)
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