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VA: Vakuumphysik und Vakuumtechnik

VA 3: Große Vakuumsysteme

VA 3.1: Fachvortrag

Dienstag, 24. März 1998, 09:30–09:50, H48

Das Vakuumsystem der TOSKA-Spulentestanlage — •W. Jitschin¹ und W. Herz² — ¹Fachbereich MNI, Fachhochschule Gießen — ²Institut für technische Physik, Forschungszentrum Karlsruhe

Fusionsreaktoren benötigen Magnetfelder, die mit supraleitenden Spulen erzeugt werden. Beim International Thermonuclear Experimental Reactor werden Spulen mit ca. 18 m x 10 m Querschnitt verwendet. Diese müssen trotz magnetischer Kräfte und thermischer Spannungen absolut dicht sein. Prototypen der Spulen werden im Forschungszentrum Karlsruhe unter Betriebsbedingungen im Hochvakuum getestet. Der Prüfbehälter hat ein Volumen von 170 m³.Er wird von einer Öl-Diffusionspumpe gepumpt, die unempfindlich gegen Magnetfelder ist. Zum Vorpumpen und Evakuieren des Behälters dienen eine Wälzkolben- und eine Drehschieberpumpe. Um Lecks der Spulen quantitativ zu bestimmen, wurde das effektive Saugvermögen im Behälter mit zwei Verfahren gemessen: Messung des Drucks bei Einspeisung eines beständigen Gasstroms und Registrieren der Abpumpkurve nach dosiertem Gaseinlaß. Beide Verfahren liefern übereinstimmend ein effektives Saugvermögen von ca. 2000 l/s bei Behälterdrücken < 2E-4 mbar. Dieses ist wesentlich kleiner als das Nennsaugvermögen der Diffusionspumpe (16 000 l/s) infolge der zwischen Pumpe und Behälter eingebauten Dampfsperren und Verbindungselemente. Ferner wurde zur Schonung des Öls die Heizleistung der Pumpe reduziert. Dabei nimmt das effektive Saugvermögen nur geringfügig, die maximale Saugleistung (Gasdurchsatz) jedoch erheblich ab.