Heidelberg 1999 – scientific programme

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K: Kurzzeitphysik

K 2: Kurzzeitdynamik (Poster)

K 2.4: Poster

Monday, March 15, 1999, 16:30–18:30, GE1

D₂-Pelletinjektor auf der Basis des Leidenfrost-Effektes — •R.S. Lang, W. Beck, P. Cierpka, P.T. Lang, A. Lorenz, V. Mertens und G. Weber — Max-Planck-Institut für Plasmaphysik, Boltzmannstr. 2, D-85748 Garching, EURATOM Assoziation

Die Injektion kryogener Wasserstoffpellets erscheint in vielfacher Hinsicht als vorteilhaft zur Teilchennachfüllung von fusionsorientierten Plasmen. Besondere Anforderungen an das Injektionssystem werden dabei hinsichtlich der Pelletgeschwindigkeit, der Zuverlässigkeit, der Repetitionsrate sowie der Winkeldivergenz gestellt. Die bislang entwickelten Systeme basieren auf dem Prinzip der Gaskanone bzw. dem Zentrifugenprinzip. Beide Methoden weisen aber prinzipielle Beschränkungen hinsichtlich der Repetitionsrate bzw. der Winkeldivergenz auf. Der hier vorgestellte Injektor, dessen Wirkungsweise auf dem Leidenfrost-Phänomen beruht, sollte die wesentlichen Vorteile der bisherigen Methoden vereinen und hohe Repetitionsraten bei geringer Winkeldivergenz ermöglichen. In der Leidenfrost-Gaskanone wird das Pellet von einem im Vorratskryostaten gespeicherten Wasserstoffstab abgeschert und in den Beschleunigungslauf transportiert. Das thermisch vom Vorratskryostat entkoppelte Gaskanonenschloss befindet sich dabei auf Raumtemperatur. Aufgrund des Leidenfrost-Phänomens erfahren die Pellets beim Lade- und Beschleunigungsvorgang keine signifikante Degradation. Somit entfällt das in bisherigen Gaskanonen unabdingbare und die Repetitionsrate limitierende Kühlen des Schlosses nach jedem Injektionsvorgang.