Technologie

Auf die Entwicklung des theoretischen Konzeptes folgte die technologische Planung der Anlage.

Kernstück der Anlage ist ein Kranz von 50 supraleitenden, etwa 3,5 Meter hohen Magnetspulen aus Niob-Titan. Mit flüssigem Helium auf Supraleitungstemperatur nahe dem absoluten Nullpunkt abgekühlt, verbrauchen sie nach dem Einschalten kaum Energie. Ihre bizarren Formen sind das Ergebnis der Optimierungsrechnungen: Sie sollen einen besonders stabilen und wärmeisolierenden magnetischen Käfig für das Plasma erzeugen.

Das von ihnen erzeugte Magnetfeld besitzt eine fünfzählige Symmetrie. Von oben betrachtet ist daher auch das Plasma nicht exakt kreisförmig, sondern ähnelt einem Fünfeck. Das Magnetsystem ist nämlich aus fünf gleichen Modulen aufgebaut. Jedes Modul enthält zehn Spulen, von denen jeweils zwei gleich geformt, aber umgedreht angeordnet sind. Insgesamt baut sich der Spulenkranz aus nur fünf verschiedenen Spulentypen auf.

Um das Magnetfeld verändern zu können, ist den Stellarator-Spulen ein zweiter Satz von 20 flachen, ebenfalls supraleitenden Spulen überlagert. Eine massive ringförmige Stützstruktur hält alle Spulen trotz der hohen Magnetkräfte exakt in Position.

Den gesamten Spulenkranz umschließt eine wärmeisolierende Außenhülle von 16 Metern Durchmesser, der Kryostat. Eine Kälteanlage stellt 7000 Watt Heliumkälte bereit, um die Magnete und ihre Abstützung, d.h. insgesamt 425 Tonnen Material, auf Supraleitungstemperatur zu kühlen.

Im Inneren des Spulenkranzes liegt das in 20 Teilen gefertigte stählerne Plasmagefäß, das in seiner eigenwilligen Form dem verwundenen Plasmaschlauch angepasst ist. Durch seine über 250 Öffnungen wird das Plasma  beobachtet und geheizt. Ebenso viele Stutzen, die gut wärmeisoliert zwischen den kalten Spulen hindurchgeführt werden, verbinden diese Öffnungen mit der Außenwand des Kryostaten.