Erste Messungen von Jülicher Diagnostik an Wendelstein 7-X
Jülicher Forscher haben erste Messungen am Plasma der Fusionsanlage Wendelstein 7-X realisiert. Dort wurde am 10. Dezember 2015 erstmals Helium-Plasma erzeugt.
Nach technologischer Unterstützung beim Bau der Anlage bringt das Forschungszentrum insbesondere seine Erfahrungen auf dem Gebiet der Materialforschung ein. Das Institut für Energie- und Klimaforschung, Bereich Plasmaphysik, untersucht seit Jahren die sogenannte Plasma-Wand-Wechselwirkung: In der Fusionsanlage kommt das 100 Millionen Grad heiße Plasma in Kontakt mit den Wänden des Reaktors. Jülicher Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler wollen genau verstehen, wie das Plasma dabei mit der Wand interagiert. Hierfür entwickelten sie eine Reihe spezieller Systeme zur Spektroskopie und Mikrowellenmessung. Außerdem entwarfen die Forscher einen universellen Manipulator, mit dem sich Messsonden für einige Millisekunden im Plasma bewegen lassen.
Eine der Methoden zur Untersuchung der Wechselwirkungen zwischen Gefäßwand und Plasma ist die Mikrowellenreflektometrie: Ab einer bestimmten Teilchendichte werden Mikrowellen vom Plasma reflektiert. Die Zeitspanne zwischen dem Abschicken der Wellensignale und dem Wiederauftreffen der reflektierten Mikrowellen am Ausgangsort lässt auf den Ort der Reflektion rückschließen – und damit auf die Dichte des Plasmas an dieser Stelle. Die ersten Ergebnisse dieser Messungen für die neue Fusionsanlage liegen nun vor.
Wendelstein 7-X ist die weltweit größte Forschungsanlage vom Typ Stellarator. Neben dem Max-Planck-Institut für Plasmaphysik und Forschungszentrum Jülich sind 15 wissenschaftliche Einrichtungen aus Deutschland, Europa, den USA und Japan an dem Projekt beteiligt.
Vom Plasma reflektierte Mikrowellensignale. Aus der gewählten Frequenz der Mikrowellen und der Verzögerung der Reflexion lässt sich die Dichte des Plasmas in bestimmten Tiefen ermitteln.
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