ITER-Bolometerdiagnostik

Die Bolometerdiagnostik bietet eine absolut kalibrierte Messung der vom Plasma abgegebenen Strahlungsleistung, einem Teil der Energiebilanz.


Das Prinzip der Bolometer beruht auf der Absorption des Plasmalichts in einem geeigneten Absorber. Dieser erwärmt sich dadurch, so dass über eine Messung seiner Temperatur auf die deponierte Strahlungsleistung zurückgeschlossen werden kann.

Prototyp des Absorbers für das ITER-Bolometer

Die am IPP entwickelten Bolometer sind sogenannte miniaturisierte Metall­wider­stands­bolometer. In Dünnschicht­techno­logie hergestellte Absorber mit bis zu 12 µm Dicke auf 3 µm dünnen Membranen fangen das Plasmalicht auf. Ein metalli­scher Leiter in Mäanderform auf der Rückseite misst die Erwärmung über seine Widerstandsänderung. Zur Erhöhung der Messgenauigkeit und um Temperaturänderungen der Umgebung auszugleichen werden zwei Absorber – einer gegen das Plasmalicht abge­schirmt – in einer Brückenschaltung betrieben.

Die Herausforderungen für ITER sind durch die anspruchsvollen Rand­bedingungen des ITER-Plasmas gegeben. Die Detektoren und Diagnostik­komponen­ten müssen sowohl die hohen Neutronen­flüsse aushalten als auch im Vakuum bei Umgebungstempera­tu­ren über 200°C betrieben werden und zuverlässig messen können.

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