ASDEX Upgrade

Technische Daten



ASDEX Upgrade, im Vergleich zu den internationalen Tokamaks ein Experiment mittlerer Größe, ging 1991 in Betrieb. Es ist das Nachfolgeexperiment von ASDEX, der von 1980 bis 1990 in Betrieb war.

Der Name rührt von der Beschreibung Axial-Symetrisches Divertor-EXperiment her. Ebenso wie bei ASDEX hat auch ASDEX Upgrade einen poloidalen Divertor, der jedoch gegenüber ASDEX in Richtung auf ein Fusionkraftwerk hin verändert ist.

Einen Überblick über das Experiment geben die globalen Eckwerte des Experiments:


 Technische Daten:
  Gesamthöhe des Experimentes 9 m
  Gesamtradius über alles 5 m
  Gewicht des Experimentes 800 t
  Material der ersten Wand mit Wolfram beschichteter Kohlenstoff
  Anzahl der Toroidalfeldspulen 16
  Anzahl der Vertikalfeldspulen 12
  maximales Magnetfeld 3.1 T
  Plasmastrom 0,4 MA - 1,6 MA
  Pulsdauer < 10 s
  Pulsabstand 15 - 20 min
  Datenmenge / Puls 1999: 0,5 GB, zur Zeit: 4 GB Rohdatan + ausgewertete Daten
  Plasmaheizung: maximal 27 MW
    Ohmsche Heizung 1 MW
    Neutralinjektions Heizung 20 MW (mit 2H = D)
         Injektionsenergie 60 keV und 100 keV
    Ionen-Zyklotron Heizung 6 MW (30 MHz - 40 MHz)
    Elektronen-Zyklotron Heizung

 2 x 2 MW (140 GHz)


Typische Plasmen

Das Plasma wird durch ein System von 12 Vertikalfeldspulen eingeschlossen und in einer elliptischen Form mit einem X-Punkt oberhalb des unteren Divertors gehalten. Das toroidale Hauptfeld wird während der Entladung üblicherweise konstant gehalten, kann aber auch in gewissen Grenzen während der Entladung variiert werden, wenn dies aus physikalischen Gründen sinnvoll ist.

Zusätzlich werden für die schnelle Regelung zwei weitere Vertikalfeldspulen nahe am Plasma benutzt.

 



Querschnitt von ASDEX Upgrade mit Divertor II. Deutlich sind die weit entfernt von dem Plasma außerhalb der Toroidalfeldspulen gelegenen Vertikalfeldspulen zu erkennen, welche die Plasmaform und Plasmalage kontrollieren.


Dieses System von Spulen wird durch einen Regelrechner in Echtzeit gesteuert. Er berechnet anhand einer Vielzahl von Messspulen die Ist-Werte von Lage und Form des Plasmas und korrigiert die Spulenströme entsprechend, um die Soll-Werte einzuhalten.

Typische Werte des Plasma sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt:


 Typische Plasma-Parameter:
  großer Plasmaradius R0 1,65 m
  kleiner horizontaler Plasmaradius a 0,5 m
  kleiner vertikaler Plasmaradius b 0,8 m
  Elliptizität b/a 1,8
  Triangularität oben/unten 0,1 / 0,3, ab 1999: 0,4 / 0,4
  Plasmasorten Deuterium, Wasserstoff, Helium
  Plasmavolumen 14 m3
  Plasmamasse 3 mg
  Elektronendichte 1 x 1020 m-3
  Plasmatemperatur

 60 bis 100 Millionen Grad