Neue Ausgabe des ASDEX Upgrade-Newsletters erschienen

Informationen rund um die Forschung mit der Fusionsanlage ASDEX Upgrade

Im Sommer 2022 endete die letzte Experimentalkampagne am Garchinger Fusionsexperiment ASDEX Upgrade, bevor ein zweijähriger Umbau der Anlage startete. Die neueste Ausgabe des ASDEX Upgrade Letters fasst nun wichtige Ergebnisse zusammen, die den Betrieb der Experimentalanlage ITER vorbereiten (in englischer Sprache).

Die Hauptthemen:

Analyse zum ELM-freien Übergang in die High Confinement Mode (H-Mode): Auswirkungen magnetischer Störfelder auf die notwendige Heizleistung für das Erreichen der H-Mode

Künftige Fusionsanlagen müssen starke Belastungen der ersten Wand vermeiden, die durch Plasmaeruptionen (ELMs) in der H-Mode entstehen. Zur Unterdrückung von ELMs in ITER ist die Verwendung magnetischer Störfelder durch externe Spulen vorgesehen. Experimente an anderen Fusionsanlagen haben gezeigt, dass die Anwendung solcher Störfelder die erforderliche Heizleistung für den Übergang zur H-Mode (L-H Power Threshold) erhöhen kann. Die jüngste Analyse bei ASDEX Upgrade deutet darauf hin, dass es einen Bereich gibt, in dem die ELM-Unterdrückung möglich ist, ohne dass sich die notwendige Heizleistung vergrößert.

Bessere Kontrolle: Untersuchung von Runaway Electrons zur Unterstützung von ITER

Der Betrieb von Tokamaks erfordert eine aktive Rückkopplungskontrolle, um Plasmaentladungen stabil zu halten. Ohne diese Kontrolle enden Entladungen abrupt mit so genannten Disruptionen. Dabei wird die Anlage hohen thermischen und strukturellen Belastungen ausgesetzt. Bei größeren Experinenten wie JET und insbesondere ITER ist ein weiteres Phänomen von Bedeutung: Bei den Disruptionen entstehen so genannte Runaway Electrons. Der neue ASDEX Upgrade Letter beschreibt Experimente mit solchen Runaway Electrons an ASDEX Upgrade, die Hinweise darauf liefern, wie das unerwünschte Phänomen in Plasmen beendet werden könnte, ohne Fusionsanlagen zu beschädigen.

Genauere Messungen am Plasmarand: Neues Modell für die Heliumstrahl-Diagnostik

Die thermische Heliumstrahl-Diagnostik an ASDEX Upgrade basiert auf Emissionsspektroskopie und wird zur Untersuchung des Plasmarands eingesetzt. Neutrale Teilchen (hier thermisches Helium) werden lokal in das Plasmagefäß injiziert. Durch die Wechselwirkung mit dem Plasma werden atomare Übergänge angeregt. Sie führen zu messbarer Strahlung, die ein optisches System erfasst. Um die Wechselwirkung zwischen den injizierten Atomen und dem Plasma zu berechnen, nutzt man so genannte Collisional Radiative Models. Jetzt wurde an ASDEX Upgrade ein neues Modell dieser Art entwickelt. Mit diesem können noch genauere Temperatur- und Dichteprofile berechnet werden.

Lesen Sie die neueste Ausgabe des ASDEX Upgrade Letter.