Basistechnologien für die Fusion – Modul B: "Test- und Messinfrastruktur"
PHEPS
Eine hochenergetische, gepulste Positronenstrahlanlage PHEPS zur Charakterisierung und Optimierung von Plasma-Wandmaterialien für die Fusion
Motivation
Die Wand eines Fusionsreaktors ist extremen Belastungen durch das Bombardement von Ionen, neutralen Atomen und Neutronen aus dem Fusionsplasma sowie hohen Temperaturen ausgesetzt. Diese Belastungen führen zu atomaren Defekten, die schnell zu größeren Defektstrukturen und letztendlich zu einer makroskopischen Schädigung der Wandmaterialien führen, die den Betrieb von Fusionsreaktoren entscheidend begrenzt. Die Charakterisierung der Schadensentwicklung kommt daher eine entscheidende Bedeutung zu, um bestmögliche Materialien für einen sicheren Betrieb von Fusionsreaktoren zu entwickeln.
Ziele und Vorgehen
Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung, der Aufbau und die Anwendung eines dedizierten, hochenergetischen, gepulsten Positronenstrahlsystems „PHEPS“ (Pulsed High Energy Positron System) für Positronen-Annihilations-Lebensdauer-Spektroskopie (PALS) an Plasma-Wandmaterialien. PALS ist eine einzigartige Methode, atomistische Defekte und Nanolöcher quantitativ zu charakterisieren und damit wichtige Informationen für die Defektmodellierung zu gewinnen. PHEPS erweitert die Analysetiefe um das 1000-fache im Vergleich zu unseren bisherigen Positronenstrahl-Anlagen, so dass auch Defektanalysen im Inneren von technisch relevanten Plasma-Wand-Materialien möglich werden.
Innovation und Perspektiven
Somit stellt PALS an PHEPS eine ideale Methode dar, die Entstehung der Materialdefekte in Plasma-Wand-Materialien experimentell zu verfolgen, Modelle der makroskopischen Defektentstehung zu testen und weiterzuentwickeln. Langfristig kann PHEPS zur Optimierung von Plasma-Wand Materialien und damit zu einem erfolgreichen Betrieb von Fusionsreaktoren wesentliche Beiträge leisten.
PROJEKTDETAILS
Projektlaufzeit: 01.12.2025 - 30.11.2028
Projektvolumen: 3,1 Mio. Euro (zu 100 % durch das BMFTR gefördert)
Projektvolumen: 3,1 Mio. Euro (zu 100 % durch das BMFTR gefördert)
PROJEKTKOORDINATION
Prof. Dr. Günther Dollinger
Universität der Bundeswehr München - Fakultät für Luft- und Raumfahrttechnik - Institut für Angewandte Physik und Messtechnik (LRT2)
Heisenberg-Weg 39
85579 Neubiberg
✉ guenther.dollinger@unibw.de
Universität der Bundeswehr München - Fakultät für Luft- und Raumfahrttechnik - Institut für Angewandte Physik und Messtechnik (LRT2)
Heisenberg-Weg 39
85579 Neubiberg
✉ guenther.dollinger@unibw.de