Experimentelle Infrastruktur

Das Projekt "Plasma-Wand-Wechselwirkung" betreibt verschiedene Anlagen für Test- und Analysezwecke – vom Beschleuniger bis zum Mikroskop.


  • Beschleunigerlabor
    An den sechs Analysestationen des Tandem-Beschleunigers können Probenoberflächen untersucht und modifiziert werden. Mit verschiedenen Projektil-Ionen, die bei Spannungen bis zu 3 Millionen Volt auf Energien von mehreren Millionen Elektronenvolt beschleunigt werden, lässt sich feststellen, aus welchen chemischen Elementen die oberflächennahen Schichten der Proben zusammengesetzt sind und in welchen Tiefen die einzelnen Atomsorten vorkommen. [mehr]

  • Wärmeflussteststand GLADIS
    Im Teststand GLADIS (Garching Large Divertor Sample Test Facility) werden Proben und Bauteile hohen Teilchen- und Wärmeflüssen bis zu 90 MW/m² ausgesetzt. Die Komponenten der ersten Wand eines Fusionsexperiments können so unter realistischen Bedingungen getestet werden.
    [Technische Daten], [Pressemitteilung Inbetriebnahme 2005]

  • Metallographie und Mikroskopie
    Im Metallographie-Labor sowie mit Licht- und Elektronenmikroskopen werden genaue chemische und werkstoffwissenschaftliche Analysen durchgeführt. [mehr]

  • Mikroanalytik
    Atomare Zusammensetzung, chemische Bindungsverhältnisse und Kristallstruktur werden mit einer Reihe spezialisierter Methoden, darunter Photoelektronenspektroskopie oder Röntgenbeugung, oberflächennah untersucht. [mehr]

  • Niedertemperaturplasma- und Ionenstrahlexperimente
    Um die Wechselwirkung von Materialien mit fusionsrelevanten Teilchen (Wasserstoff, Deuterium, Helium, …) zu untersuchen, entwickelt und betreibt das Projekt gut diagnostizierte Niedertemperaturplasmen, Teilchenstrahlquellen und Ionenstrahlexperimente.

  • Thermische Analysen
    In verschiedenen Öfen und Heizsystemen können Proben bis auf 2800 °C erhitzt und deren thermischen Eigenschaften bestimmt werden. Je nach Aufgabenstellung werden die Proben im Vakuum oder in anderen Atmosphären – wie inerte (Ar, He) oder reaktive (O2) Gase – erwärmt. Per Massenspektrometrie können die dabei freigesetzten Gase identifiziert und quantifiziert werden. [mehr]

  • Beschichtungsanlagen
    Nano- bis mikrometerdicke Dünnschichtproben mit nahezu beliebiger Element-Zusammensetzung werden mit Methoden der „Physical Vapour Deposition“ erzeugt, zum Beispiel durch Magnetron-Sputtering oder Aufdampfen.

  • Divertormanipulator an ASDEX Upgrade
    Mit dem Divertormanipulator der Fusionsanlage ASDEX Upgrade werden Materialproben im Plasma exponiert. Über eine Luftschleuse können die Proben zwischen zwei Experimentiertagen gewechselt werden, ohne das Vakuum im Plasmagefäß von ASDEX Upgrade zu brechen. Der Standardprobenkopf des Manipulators trägt zwei Prallplatten des äußeren Divertors, die je nach Untersuchungsziel mit speziellen Markerschichten oder Proben bestückt werden können. [mehr]

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Das Beschleunigerlabor des IPP

 
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