Highlights 2014

Forschungsnachrichten aus dem Bereich Plasmarand und Wand



Eleonora Viezzer
Impact of poloidal impurity asymmetries on edge current and pedestal stability
(Einfluss poloidaler Verunreinigungsasymmetrien auf den Randstrom und die Pedestalstabilität)

Die Verbesserung und Aufrechterhaltung des Plasmaenergie-Einschlusses ist ein wichtiger Aspekt für den Betrieb von zukünftigen Fusionskraftwerken. Wichtige Faktoren sind hierbei ein stationärer Einschluss und die ökonomische Wirtschaftlichkeit. Das derzeitige Konzept hierfür ist die sogenannte H-mode, ein Plasmaregime mit hohem Energieeinschluss, das durch eine Randtransportbarriere gekennzeichnet ist. Die Stabilität der Transportbarriere wird von einem komplexen Wechselspiel zwischen Randstrom j und Druckgradienten ∇p getrieben. Um gegenwärtige Theorien, die die Stabilität der Transportbarriere voraussagen, zu testen benötigt man das j- und das ∇p-Profil mit einer sehr hohen zeitlichen (ms) und räumlichen (mm) Auflösung.

Das Ziel des Forschungsprojekts ist die hochpräzise Messung von j und ∇p um die Dynamik zwischen Randstrom und Druckgradienten besser verstehen zu können. Der Effekt von Verunreinigungen auf den Randstrom und die Stabilität der Transportbarriere wird anhand von experimentellen Messungen und dem Vergleich mit numerischen Simulationen quantitativ untersucht werden.

 

Armin Manhard
Influence of Different Defect Types on Hydrogen Isotope Transport and Retention in Tungsten
(Einfluss unterschiedlicher Defekttypen auf den Wasserstoffisotopen-Transport durch und seine Rückhaltung in Wolfram)

Wasserstoff ist in einem perfekten Wolframkristall nahezu unlöslich, aber Wasserstoffatome, die dennoch hineingelangen, können schnell durch das Material diffundieren. Defekte wie zum Beispiel Versetzungen, Korngrenzen und auch Fehlstellen können das Verhalten von Wasserstoff in Wolfram deutlich verändern. Sie können Wasserstoffatome binden, wodurch sie dessen Rückhaltung erhöhen und zugleich die effektive Diffusion verlangsamen. Es gibt aber auch Hinweise, dass zum Beispiel Korngrenzen als Schnellstraßen für die Wasserstoffdiffusion wirken könnten. In diesem Projekt wird die Erzeugung von Defekten in Wolframproben, die einem Wasserstoffplasma ausgesetzt wurden, sowohl mittels Elektronenmikroskopie als auch Ionenstrahlanalyse untersucht. Zusätzlich wird die Diffusion von Wasserstoff in Wolfram mit Hilfe einer elektrochemischen Doppelzelle gemessen. Diese neu aufgebaute Anlage erlaubt hochempfindliche Messungen nahe Raumtemperatur, wo bisher noch kaum Daten verfügbar sind.

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