IPP-Beiträge
im Jahrbuch der Max-Planck-Gesellschaft
 
 

In Fusionsplasmen entstehen so große Wärmeleistungen, dass die Wände des sie umgebenden Vakuumgefäßes Schaden nehmen könnten. Der X-Punkt-Strahler, ein neu entdecktes physikalisches Phänomen, zeigt Wege auf, diese Belastung in künftigen Fusionsreaktoren deutlich zu verkleinern. Die damit geformten Plasmen zeichnen sich außerdem durch weitere günstige Eigenschaften aus.
 

Energiereiche Teilchen in Plasmen sind häufig Ursache interessanter Welle-Teilchen-Wechselwirkungen, welche die Stabilität des Plasmas fundamental beeinflussen. In von Magnetfeldern eingeschlossenen Fusionsplasmen können sie zum Beispiel spezielle Schwingungsformen anregen. Wir entwickeln neuartige numerische Verfahren zur Simulation solcher Phänomene und kombinieren dabei effiziente Fluidmodelle zur Beschreibung der Welle mit aufwendigeren kinetischen Modellen zur Beschreibung der Teilchen.

 

Beim Entwurf eines Stellarator-Fusionskraftwerks soll ein „digitaler Zwilling“ helfen, die Auswirkung neuer Technologien, physikalischer Erkenntnisse oder Unsicherheiten zu untersuchen. So könnte man eine nahezu endlose Zahl alternativer Entwürfe parallel untersuchen. Um das Zusammenwirken der Systemkomponenten beschreiben zu können, müssen sie zunächst individuell modelliert werden. In den letzten Jahren ist es im IPP weltweit erstmalig gelungen, eine Reihe dieser Modelle für ein Stellarator-Kraftwerk zu entwickeln und in einer Simulationsplattform zusammenzuführen.
 

Auf dem Weg zu einem Fusionskraftwerk, das die Verschmelzung von Atomkernen zur Energiegewinnung nutzt, sind noch einige Probleme zu lösen, darunter das Verständnis und die Kontrolle großräumiger Plasmainstabilitäten. Dazu gehören Edge-Localized Modes, periodische Instabilitäten am Plasmarand, die in weniger als einer Millisekunde zehn Prozent der Plasmaenergie ausschleudern können. In numerischen Simulationen ist es jetzt erstmals gelungen, ihre volle nichtlineare Dynamik über mehrere Zyklen hinweg zu berechnen und dabei die meisten experimentellen Beobachtungen zu reproduzieren.

Die Fusionsanlage Wendelstein 7-X, ein optimierter Stellarator, der seit Dezember 2015 im IPP in Greifswald arbeitet, wird schrittweise in Betrieb genommen. Wurde das Plasma in den ersten beiden Experimentierphasen zunächst durch einen materiellen Limiter und dann auf magnetische Weise mit einem ungekühlten Divertor nach außen begrenzt, wird zurzeit eine Wasserkühlung eingebaut. Sie soll in Wendelstein 7-X halbstundenlange Plasmaentladungen bei hoher Heizleistung möglich machen.

Extreme Leistungen aus dem heißen Plasma eines künftigen Fusionskraftwerks auf schonende Weise auf die umgebenden materiellen Oberflächen abzuführen, ist eine zentrale Herausforderung für die Wissenschaft. In Experimenten an den Fusionsanlagen ASDEX Upgrade in Garching sowie an JET in Culham/Großbritannien wurden dazu geeignete Plasma­szenarien entwickelt. Hierbei spielt die gezielte Verunreinigung des Wasserstoff­plasmas durch Zugabe von Fremdatomen eine wichtige Rolle.

Eine der größten Aufgaben der Fusionsforschung ist es, den heißen Brennstoff gut wärmeisoliert einzuschließen. Energieverluste, vor allem durch Turbulenz, müssen möglichst klein bleiben. Im Stellarator Wendelstein 7-X gelang es durch Einschießen von Pellets, Kügelchen aus gefrorenem Wasserstoff, einen Plasmazustand mit niedriger Turbulenz einzustellen. Die Wärmeisolation verdoppelt sich – ein Phänomen, das als Folge der besonderen Geometrie des Magnetfeldes von Wendelstein 7-X theoretisch vorhergesagt wurde. Diese Erwartung wurde inzwischen durch numerische Turbulenzsimulationen untermauert.

Eine bewährte Methode, Plasmen in Fusionsanlagen auf viele Millionen Grad aufzuheizen, ist die Einstrahlung von Radiowellen mit der Ionen-Zyklotronfrequenz. Für Plasmagefäße mit metallenen Wänden, wie sie für ein künftiges Kraftwerk vorgesehen sind, hatte diese Heizmethode jedoch bislang einige Nachteile. Jetzt ist es gelungen, die Antenne, welche die Wellen in das Plasma einstrahlt, so zu optimieren, dass die Radiowellenheizung mit metallischen Wänden verträglich wird.

Von Juli bis November 2018 lief die zweite Betriebsphase der Kernfusions-Experimentieranlage Wendelstein 7-X. Hierbei wurde der neu installierte Divertor getestet. Er dient dazu, Teilchen und Energie aus dem Plasma abzuführen. Es wurden hohe Werte für Dichte, Temperatur und Energieinhalt des Plasmas sowie lange Entladungsdauern bis zu 100 Sekunden erzielt – Rekordergebnisse für Fusionsanlagen vom Typ Stellarator.

Neben großen Experimentieranlagen spielen in der Fusionsforschung in den letzten Jahren zunehmend Computersimulationen auf Höchstleistungsrechnern eine wichtige Rolle. Durch die Kombination von maßgeschneiderten physikalischen Modellen und modernsten numerischen Methoden gelingt es, die komplexen Grundgleichungen der Plasmaphysik auf einigen der leistungsstärksten Computern der Welt zu lösen. So können heutzutage bereits viele wichtige Einzelaspekte der Plasmadynamik quantitativ beschrieben werden.

Der Aufbau der Neutralteilchenheizung für die Fusionsanlage Wendelstein 7-X wird demnächst abgeschlossen. Die neue Anlage soll ab Sommer 2018 zusätzlich zu der bestehenden Mikrowellenheizung einsatzbereit sein. Maximal sieben Megawatt kann sie zum Aufheizen in das Plasma einstrahlen.

Der Divertor – speziell ausgerüstete und gekühlte Prallplatten am Boden des Plasmagefäßes, auf die Teilchen aus dem Rand des Plasmas abgelenkt werden – führt in einem späteren Fusionskraftwerk einen Teil der erzeugten Fusions­energie sowie die Helium-Asche ab. Mit dem Divertormanipulator DIM-II wird dies an der Fusionsanlage ASDEX Upgrade vorbereitet. Mit DIM-II können Teile des Divertors untersucht und ausgetauscht werden, ohne das Plasmagefäß zu öffnen. Damit lassen sich Plasma-Material-Wechselwirkungen an den Prallplatten untersuchen und Konzepte für aktiv gekühlte Prallplatten testen.

Ein aus Elektronen und Positronen bestehendes Paarplasma ist sowohl von großem Interesse für die grundlegende Plasmaphysik als auch für die Astrophysik, die diese Plasmen in der Umgebung verschiedener astrophysika­lischer Objekte vermutet. Im Rahmen des APEX-Projekts soll erstmalig ein magnetisch eingeschlossenes Elektronen-Positronen-Plasma im Labor erzeugt werden. Erste Positronenexperimente haben bereits wichtige Ergebnisse geliefert.

Zahlreiche Eigenschaften eines Plasmas, die experimentell nicht oder nicht im Detail zugänglich sind, können nur in Computersimulationen systematisch untersucht werden. Viele Codes nutzen aber numerische Methoden, die wichtige Eigenschaften der mathematischen Gleichungen nur unzureichend berücksichtigen. Die Folge ist, dass wichtige Phänomene in Simulationen nicht reproduziert werden können. Abhilfe könnten sogenannte strukturerhaltende Integrationsmethoden schaffen. Sie kombinieren Ideen aus Numerik, Physik und Geometrie und ermöglichen realistischere Simulationen als klassische Verfahren.

Nach neun Jahren Bauzeit und gut einem Jahr technischer Vorbereitungen und Tests wurde am 10. Dezember 2015 in der Fusionsanlage Wendelstein 7-X im Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (IPP) in Greifswald das erste Helium-Plasma erzeugt. Das erste Wasserstoff-Plasma folgte am 3. Februar 2016. Damit hat der wissenschaftliche Experimentierbetrieb begonnen. Wendelstein 7-X, die weltweit größte Fusionsanlage vom Typ Stellarator, soll die Kraftwerkseignung dieses Bautyps untersuchen.

Nach über zwölf Jahren Forschungsbetrieb stellte die kleine Fusionsanlage WEGA im IPP-Teilinstitut Greifswald Ende 2013 den Betrieb ein. Das „Wendelstein-Experiment in Greifswald für die Ausbildung“ macht Platz für die Großanlage Wendelstein 7-X, deren Aufbau im nächsten Jahr zum Abschluss kommen wird. An WEGA wurden Studenten und wissenschaftlicher Nachwuchs ausgebildet, um die Zeit bis zur Fertigstellung von Wendelstein 7-X zu überbrücken. Trotz ihrer kleinen Abmessungen konnte WEGA beachtliche Forschungsergebnisse liefern.

Der internationale Experimentalreaktor ITER, der erstmals ein gezündetes und Energie lieferndes Plasma erzeugen soll, stellt an die Entwicklung von Diagnostiken besondere Anforderungen. Die Bolometer – Strahlungsdetektoren zur Messung von Wärme- bis Röntgenlicht aus dem ITER-Plasma – werden derzeit am Max-Planck-Institut für Plasmaphysik in Garching entwickelt.

Das Experiment VINETA.II dient der Untersuchung magnetischer Rekonnexion. Weil hier die Plasmaerzeugung und der Antrieb der Rekonnexion getrennt sind, wird eine gute Kontrollierbarkeit und Reproduzierbarkeit erreicht. Das besondere Augenmerk der Studien liegt auf der räumlichen und zeitlichen Entwicklung der Stromschicht auf verschiedenen Skalen. Makroskopisch wird die Stromschicht vornehmlich durch die Geometrie des Magnetfeldes geprägt. Auf der mikroskopischen Skala bildet die Stromschicht turbulente Fluktuationen aus, deren Charakteristik von der Elektronendynamik dominiert wird.

Mit ihrem axialsymmetrischen Magnetfeldkäfig erreichen Fusionsanlagen vom Typ Tokamak ausgezeichneten Einschluss und hohen kinetischen Druck des Plasmas. Jedoch führen die hohen Druckgradienten am Plasmarand zu Instabilitäten, die kurzzeitig heißes Plasma auf die umgebende Wand werfen. Im Tokamak ASDEX Upgrade in Garching werden diese „Edge Localised Modes”  intensiv untersucht: Ein kleines, nicht-axialsymmetrisches Störfeld kann den schnellen Energieverlust des Plasmas und die stoßweise Belastung der Wand stark verringern, ohne den günstigen Plasma-Einschluss zu beeinträchtigen.

Nach über zwölf Jahren Forschungsbetrieb stellte die kleine Fusionsanlage WEGA im IPP-Teilinstitut Greifswald Ende 2013 den Betrieb ein. Das „Wendelstein-Experiment in Greifswald für die Ausbildung” macht Platz für die Großanlage Wendelstein 7-X, deren Aufbau in diesem Jahr zum Abschluss kommen wird. An WEGA wurden Studenten und Nachwuchswissenschaftler ausgebildet, um die Zeit bis zur Fertigstellung von Wendelstein 7-X zu überbrücken. Trotz ihrer kleinen Abmessungen konnte WEGA beachtliche Forschungsergebnisse liefern.

Mit wolframfaserverstärktem Wolfram wird im Bereich „Plasmarand und Wand“ des MPI für Plasmaphysik eine neue Klasse von Wolframwerkstoffen entwickelt. Dabei werden Wolframfasern mit einer Matrix aus Wolfram kombiniert. Gezielt erzeugte Mechanismen der Energieumverteilung führen zu einer Steigerung der Zähigkeit, sogenannter Pseudoduktilität. Mit der Entwicklung einer Methode der chemischen Infiltrationstechnik für Wolfram konnte der Werkstoff erstmals hergestellt werden. Mit fortschrittlichen Untersuchungsmethoden, wie Röntgenmikrotomographie, wurde die Zähigkeitssteigerung nachgewiesen.

In den Hochtemperatur-Plasmen von Tokamakfusionsexperimenten wird der radiale Transport durch Mikro-Turbulenz erzeugt, auf Skalen von Ionen- und Elektronen-Larmorradius. Um den turbulenten Transport zu verstehen, muss die Beziehung zwischen den theoretisch vorhergesagten turbulenten Transportmechanismen und den makroskopisch beobachteten Verhaltensweisen der Plasmaprofile geklärt werden. Die wichtigsten Ergebnisse dieser theoretischen und experimentellen Forschungen, die am Max-Planck-Institut für Plasmaphysik durchgeführt werden, werden vorgestellt.

Mit ELISE, dem derzeit weltgrößten Ionenquellenteststand für negativ geladene Wasserstoffionen, trägt das Max-Planck-Institut für Plasmaphysik in Garching wesentlich zu dem internationalen Fusionsexperiment ITER in Cadarache bei. Seit zwei Jahren im Bau, wird ELISE im Juni 2012 den Betrieb aufnehmen. Sie soll die physikalischen Parameter, die für Heizung und Langzeitbetrieb des Fusionsplasmas notwendig sind, weltweit erstmalig demonstrieren. Die Ionenquelle soll einen 20 A starken Teilchenstrom negativ geladener Deuteriumionen bei halber ITER-Quellengröße für eine Stunde stabil liefern.

Das extrem dünne, aber auch ultra-heiße Fusionsplasma wird in den Fusionsanlagen von magnetischen Kräften berührungsfrei in Schwebe gehalten. Der Divertor ist die einzige Stelle im Plasmagefäß, an der das Fusionsplasma die Gefäßwand berührt. Für die Forschungsanlage Wendelstein 7-X, die zurzeit in Greifswald aufgebaut wird, wurden Divertorelemente entwickelt, die extrem hohen Hitzebelastungen von 10 MW/m² dauerhaft widerstehen können.

Das bisher vorwiegend zur Elektronenheizung in Fusionsplasmen eingesetzte Verfahren mit Millimeterwellen ist hinsichtlich der Plasmadichte begrenzt. Im Tokamakexperiment ASDEX Upgrade wurden in den letzten Jahren am Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (IPP) in Garching Verfahren entwickelt, die eine effiziente Heizung der Elektronen auch bei höheren Plasmadichten ermöglichen. Sie sind nicht nur wichtig für die Erweiterung des Betriebsbereiches von ASDEX Upgrade, sondern könnten auch am Stellarator Wendelstein 7-X eingesetzt werden, der zurzeit im IPP-Teilinstitut Greifswald gebaut wird.

WEGA ist ein klassischer Stellarator, der am Max-Planck-Institut für Plasmaphysik in Greifswald zur Ausbildung und Grundlagenforschung betrieben wird. Untersucht werden neuartige Methoden zur Hochfrequenz-Wellenanregung, -ausbreitung und -absorption bei unterschiedlichen Frequenzen. Unter anderen wurde ein stationärer Plasmazustand erreicht, der sich sowohl durch eine sehr hohe Dichte, als auch durch eine stark überthermische Elektronenkomponente auszeichnet.

Neue Materialien, die stärksten Belastungen gewachsen sind, entwickelt das Forschungsprogramm ExtreMat – „Materialien für extreme Belastungen“, ein Integriertes Projekt der Europäischen Union. Unter Leitung des Max-Planck-Instituts für Plasmaphysik in Garching arbeitet ein europäisches Forschungs- und Industriekonsortium daran, innovative Höchstleistungsmaterialien zu entwickeln. Sie sollen neue Anwendungsbereiche in Energietechnik, Elektronik und Raumfahrt erschließen.

Die Fusionsanlage Wendelstein 7-X, die zurzeit im Max-Planck-Institut für Plasmaphysik in Greifswald aufgebaut wird, ist ein hoch-optimierter Stellarator. Wendelstein 7-X verfügt über eine flexible magnetische Konfiguration, deren verschiedene Optimierungskriterien durch Transport-Simulationen bestätigt werden. Diese Simulationen können später auch zur Entwicklung und Kontrolle von Plasmaentladungen in den Experimenten beitragen.

Um die Eignung als Wandmaterial für ein Fusionskraftwerk zu testen, ist die innere Wand des Plasmagefäßes von ASDEX Upgrade mit Wolfram beschichtet. Ohne Borierung der Wand war im Vergleich zum Konkurrenzmaterial Kohlenstoff eine stark reduzierte Speicherung von Wasserstoff festzustellen. Nach Borierung zeigten sich niedrige Plasma-Strahlungsverluste, wie sie in einem Kraftwerk erwartet werden. Zur Erhöhung der Verluste wurde Stickstoff eingeblasen: Es stellte sich die gewünschte thermische Entlastung des Divertors ein sowie eine – unerwartete – Verbesserung des Plasma-Energieeinschlusses.

Die Erforschung stationärer Plasmazustände ist zur Vorbereitung eines künftigen Fusionskraftwerkes von großer Bedeutung. Fusionsanlagen der nächsten Generation benötigen deshalb stationäre, also mit supraleitenden Spulen erzeugte Magnetfelder, kontinuierlich arbeitende Heizsysteme und stationäre Energie- und Teilchenkontrolle. Unter den verschiedenen Heizverfahren bietet die Mikrowellenheizung besonders attraktive physikalische und technologische Eigenschaften. Die derzeit leistungsstärkste für Dauerbetrieb ausgelegte Anlage entsteht am Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (IPP) in Greifswald für den Stellarator Wendelstein 7-X.

Die Effizienz eines zukünftigen Fusionskraftwerks hängt unter anderem entscheidend davon ab, wie gut die hochenergetischen Fusionsprodukte, also die schnellen Helium-Kerne, im Magnetfeld eingeschlossen werden. Ein aktueller Forschungsschwerpunkt ist es, den Transport dieser super-thermischen Teilchenpopulation qualitativ und quantitativ zu verstehen. Dabei sind sowohl großskalige interne und externe Magnetfeldstörungen als auch von den schnellen Teilchen selbst getriebene Instabilitäten wichtige Mechanismen, deren Eigenschaften experimentell und numerisch untersucht und für das Forschungsexperiment ITER vorhergesagt werden müssen.

Es werden Experimente zur Photoionisation freier Cluster mit Synchrotronstrahlung beschrieben. Änderungen der elektronischen Struktur bei der Kondensation von Monomeren zu Clustern können Durch Elektronenspektroskopie sichtbar gemacht werden. Nach der Photoionisation im Cluster zurückbleibende Energie kann durch Emission sekundärer Elektronen abgegeben werden, wozu ein ultraschneller Energieübertrag zwischen Atomen oder Molekülen im Cluster stattfindet.

Als Wandmaterialien für das Plasmagefäß von Fusionsanlagen, insbesondere für ITER, werden unterschiedliche Materialien – Wolfram, Beryllium und faserverstärkte Graphite – diskutiert, die unterschiedliche Vor- und Nachteile aufweisen. Genauer untersucht wurden Graphit. Nachteilig ist hier die Abscheidung amorpher Kohlenwasserstoffschichten auf den Gefäßwänden, die im Prinzip jedoch vermieden werden können.

Ein geeignetes Betriebsszenario für ein Fusionskraftwerk sollte hohe Wärmeisolation des heißen Plasmas mit guten Stabilitätseigenschaften verbinden. Um beide Größen gleichzeitig zu optimieren, muss man die zu Grunde liegenden Mechanismen verstehen, d.h. das nichtlineare Zusammenspiel von turbulentem Teilchen- und Energie-Transport mit großskaligen Instabilitäten. Ein Beispiel ist die an ASDEX Upgrade entdeckte „Improved H-Mode“.

Der Bereich Materialforschung des IPP untersucht Prozesse der Plasma-Wand-Wechselwirkung in Fusionsanlagen. In diesem Bericht werden Experimente in der Apparatur MAJESTIX dargestellt. Mit ihr werden mikroskopische Prozesse untersucht, die bei der Wechselwirkung von Wasserstoff, Kohlenwasserstoffradikalen und Ionen mit Kohlenstoffoberflächen eine Rolle spielen. Solche Prozesse sind für die Plasma-Wand-Wechselwirkung in Fusionsanlagen von besonderer Bedeutung.

Fusionsanlagen vom Typ Stellarator sind durch einen komplexen dreidimensionalen Aufbau gekennzeichnet, der sie von anderen Anlagentypen unterscheidet. Die Untersuchung von Instabilitäten, insbesondere Mikroinstabilitäten, und ihre Entwicklung zur Turbulenz ist für Stellaratorkonfigurationen noch wenig untersucht. Es stellt sich insbesondere die Frage, welche Eigenschaften Turbulenz in Stellaratoren hat und ob eine Beeinflussung durch Optimierung möglich ist. Für die Anlage Wendelstein 7-X, die gegenwärtig in Greifswald aufgebaut wird, stellt der Beitrag numerische Simulationen einer Instabilität im Plasmakern vor, die durch die räumliche Variation der Ionentemperatur entsteht und Turbulenz im Plasmarand erzeugt.

Im IPP-Bereich Technologie in Garching läuft zur Zeit ein Entwicklungsprogramm für eine neuartige Ionenquelle zur Plasmaheizung des internationalen Testreaktors ITER mit energiereichen Neutralteilchenstrahlen. Ausgangspunkt hierzu sind, anders als für bisherige Fusionsanlagen, Strahlen aus negativen Ionen. Die Erzeugung, Beschleunigung und anschließende Neutralisation negativer Wasserstoff-Ionen, die im Unterschied zu positiven Ionen sehr fragile Gebilde sind, ist in physikalischer und technischer Hinsicht eine große Herausforderung. Für ITER verlangt sind zudem hohe Teilchenenergien nahezu im Dauerbetrieb. Die bisherigen Ergebnisse zeigen jedoch, dass die Hochfrequenz-Quelle des IPP auf dem besten Wege ist, als Kandidat für ITER in Betracht gezogen zu werden.

Mit der linearen Plasmaanlage VINETA (Versatile Instrument for Studies on Nonlinearity, Electromagnetism, Turbulence and Application) im IPP-Teilinstitut Greifswald werden grundlegende Fragen zur Dynamik eines magnetisierten Plasmas untersucht, wie Randschichtphysik, Plasmaturbulenz, Plasmawellen und Instabilitäten. Die entsprechenden Zustände lassen sich in VINETA präzise ansteuern und detailliert analysieren.

Die Datenanalyse mithilfe der Bayes’schen Wahrscheinlichkeitstheorie ist einer der Beiträge des IPP zur institutsübergreifenden Forschungsinitiative "Centre for Interdisciplinary Plasma Science" (IPP/MPE). Dabei handelt es sich um die optimale Lösung schlecht gestellter oder gar unterbestimmter inverser Probleme. Aus dem Spektrum der bearbeiteten Probleme wird je ein Beispiel aus der Plasmaphysik, der Astronomie und der Klimaforschung vorgestellt.

Im Fusionsexperiment ASDEX Upgrade wurde ein großer Teil der plasmabelasteten Wandkomponenten durch wolframbeschichtete Ziegel bedeckt. ASDEX Upgrade ist damit weltweit die einzige Anlage, die Wolfram (W) als Wandmaterial in größerem Umfang untersucht. Wie bereits im Wolfram-Divertor-Experiment (siehe MPG-Jahrbuch 1996) konnte gezeigt werden, dass in kraftwerksrelevanten Entladungen nur sehr geringe Mengen dieses Wandmaterials in das Plasmazentrum eindringen. Daneben wurden die Vorgänge aufgeklärt, die zur Anhäufung des Wolframs im Zentrum führen können, und Methoden entwickelt, dies aktiv zu verhindern. Diese Ergebnisse legen nahe, dass Wolfram als Prallplattenmaterial auch für das geplante internationale Fusionsexperiment ITER eine attraktive Lösung sein kann. Darüber hinaus wurden die Grundlagen für den großflächigen Einsatz von Wolfram in einem künftigen Kraftwerk geschaffen. Weitere Studien in ASDEX Upgrade sollen das Verhalten eines Fusionsexperiments ohne Wandkomponenten aus Kohlenstoff klären.

WENDELSTEIN 7-X - die nach ihrer Fertigstellung weltweit größte Fusionsanlage vom Typ Stellarator - hat die Aufgabe, die Kraftwerkseignung dieses Bautyps zu untersuchen. Mit bis zu 30 Minuten langen Entladungen soll sie die wesentliche Eigenschaft der Stellaratoren vorführen, die Fähigkeit zum Dauerbetrieb. Die ersten großen Bauteile für das Fusionsexperiment sind angeliefert: zwei Magnetspulen, die ersten Teile des Plasmagefäßes, Gefäßstutzen und zwei Mikrowellensender für die Plasmaheizung.