Das Forschungszentrum Jülich - d-nb, Archivserver DEPOSIT.D-NB ...

gearbeitet. Dazu gehören die Kontrolle der Energie- und Teilchenabfuhr, eine weitere Verbesserung
der Einschlussgüte und eine Erhöhung des erreichbaren Plasmadrucks. Wichtige Punkte sind dabei
die Vermeidung zu hoher transienter Wandbelastungen durch "Edge Localized Modes" (ELMs), wie
sie üblicherweise in der H-Mode auftreten, und Druck begrenzender Instabilitäten, wie z.B.
"neoklassischer Tearing-Moden".
Entsprechend der Expertise des FZJ mit dem Störspulenexperiment DED beteiligt sich das
Forschungszentrum an gemeinschaftlichen Experimenten an DIII-D (San Diego, USA), um große
ELMs durch externe magnetische Störfelder zu unterdrücken. Erste ermutigende Ergebnisse führten
bereits zu Überlegungen, dieses Verfahren an JET oder später auch an ITER einzusetzen.
Weiterführende Untersuchungen konzentrieren sich nun darauf, die Stabilisierungsmechanismen
besser zu verstehen und die Frage zu beantworten, ob sich diese Methode für den Einsatz an ITER
eignet. Zu diesem Zweck beteiligt sich das FZJ an einer Machbarkeitsstudie, die den Einbau solcher
Störspulen in JET klären soll. Eine weitere Option, große ELMs zu vermeiden, die vom FZJ mit
Arbeiten an JET verfolgt wird, ist eine H-Mode mit kleinen ELMs (Typ-III), die bei geringerer
Targetbelastung allerdings auch eine geringere Einschlussqualität aufweist. In Ergänzung zu diesen
Arbeiten entwickelt das IPP ein Verfahren, was auf der Kontrolle der ELMs durch die Injektion kleiner
gefrorener Wasserstoffpellets beruht.
Die Strahlungskühlung der Plasmarandschicht ist eine Möglichkeit, die vom Plasma auf wenige
Wandkomponenten abgeleitete Wärme besser zu verteilen. Dieses Verfahren wurde für JET
weiterentwickelt. Wesentliches Element dabei war die erfolgreiche gleichzeitige Regelung der
abgestrahlten Leistung und der Energieeinschlusszeit. Ziel ist es dabei, ein robustes
Regelungssystem für ITER zu entwickeln.
Plasmadiagnostiken
Die Entwicklung von Methoden und Techniken zur Messung wichtiger Plasmaparameter bzw. von
Komponenten zur Beeinflussung des Plasmas ist integraler Bestandteil der Fusionsforschung und
damit übergreifender Bestandteil der Programmthemen Tokamakphysik, ITER und Stellaratorphysik.
Das FZJ hat eine weit zurückreichende Historie, was die Diagnostikentwicklung an TEXTOR
anbelangt. Ähnliches gilt seit einigen Jahren auch an ASDEX Upgrade und JET. Wesentliche
Neuentwicklung im Berichtszeitraum war ein schnelles Gasventil für JET, das in 2005 in Betrieb gehen
soll. Laufende Entwicklungen sind ein abbildendes Bragg-Spektrometer, ein VUV/XUV-Spektrometer
für Wendelstein 7-X und ein Dispersionsinterferometer für die störungsfreie Elektronendichtemessung
an TEXTOR und später vielleicht an ITER. Die niederländischen TEC-Partner haben eine abbildende
Elektronen-Zyklotron-Emmissions-Diagnostik erfolgreich in Betrieb genommen, mit der sich die
Elektronentemperatur im Plasma in einem zweidimensionalen Schnitt messen lässt.
Theoretische Tokamakphysik
Wesentliche Aufgabe der theoretischen Fusions- und Tokamakphysik ist die Entwicklung
grundsätzlicher physikalischer Modelle, um die Prozesse in einem Fusions- bzw. Tokamakplasma
besser verstehen und vorhersagen zu können. Wichtige Themen sind dabei Einschluss und Stabilität,
die Abfuhr von Energie und Teilchen sowie die Plasmawandwechselwirkung. Langfristiges Ziel ist,
verlässliche Vorhersagen über Reaktorexperimente machen zu können.
Zu den laufenden Softwarecode-Entwicklungen im FZJ gehören der ERO-Code zur Beschreibung der
Plasmawandwechselwirkung, der EIRENE-Code - eine Monte-Carlo-Simulation der Neutralteilchen in
der Plasmarandschicht - und der RITM-Code, der Teilaspekte des Plasmatransports behandelt. Der
EIRENE-Code wurde um die Wasserstoffmolekülphysik und den Strahlungstransport erweitert. Dabei
wurde festgestellt, dass im ITER-Divertor wegen der hohen Dichte und der großen räumlichen
Ausdehnung der Strahlungstransport für die Leistungsbilanz nicht vernachlässigbar ist.
Zur Untersuchung von magnetischen Störfeldern, wie sie mit dem DED auftreten, und deren Einfluss
auf den radialen Plasmatransport wurde der am Max-Planck-Institut für Plasmaphysik entwickelte
Turbulenz-Code DALF3 gemeinsam mit diesem Institut erweitert. Ein weiteres gemeinsames Projekt
mit dem Max-Planck-Institut für Plasmaphysik ist die Anwendung des gekoppelten EMC3-EIRENE-
Codes auf den DED. Dieser Code beschreibt den Plasmatransport in einer dreidimensionalen
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