Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (IPP), Greifswald

Plasma an Wendelstein 7-X überwachen

Wie sieht die Energieversorgung der Zukunft aus? Mit dieser Frage beschäftigt sich das Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (IPP) in Greifswald bei der Arbeit mit Wendelstein 7-X, der weltweit größten Kernfusionsanlage vom Typ Stellarator. In dieser Anlage sollen einmal bis zu 30 Minuten lange Plasmaentladungen realisiert werden.

Grafitkacheln schützen Divertor vor hohen Plasmatemperaturen

Temperaturmessungen spielen in diesem Zusammenhang eine zentrale Rolle. An Wendelstein 7-X werden Grafitkacheln thermografisch überwacht, mit denen Teile des inneren Plasmagefäßes, des Divertors, verkleidet sind. Die Kacheln ermöglichen höhere Temperaturen und längere Plasmaentladungen. Die Temperaturkontrolle soll verhindern, dass die Anlage durch Überlastung Schaden nimmt und eventuelle durch die Plasmaentladungen verursachte Beschädigungen der Kachelelemente unentdeckt bleiben.

Diese Aufgabe übernehmen spezielle Endoskope, die mit Modellen der Wärmebildkameraserie ImageIR® 9300 von InfraTec und visuellen Kameras ausgestattet sind. Die Wärmebildkameras befinden sich jeweils am Ende des Endoskops. Ihr internes Filterrad ist mit mehreren Neutraldichtefiltern ausgestattet und schafft so die Grundlage für exakte Messungen über den gesamten, sehr breiten, Temperaturmessbereich hinweg. Hochauflösende Detektoren mit (1.280 × 1.024) IR-Pixeln und entsprechende Spezialoptiken stellen sicher, dass mit einer Aufnahme großflächige Areale der horizontalen und vertikalen Bereiche des Divertors überwacht werden können. Durch die Möglichkeit, Teilbilder mit Geschwindigkeiten von mehreren Kilohertz aufzunehmen, lassen sich auch extrem kurzzeitige Temperaturveränderungen erfassen.

Thermografische Kontrolle einer Fusionsanlage - Divertor

InfraTec Lösung

Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (IPP)
Wärmebildkamera: ImageIR® 9300

Thermografische Kontrolle einer Fusionsanlage - CAD-Modell

CAD-Modell des Prototyps eines hochauflösenden IR/ VIS-Endoskops. Wärmebildkameras und visuelle Kameras sind am Ende des Endoskops per Halterung montiert

Thermografische Kontrolle einer Fusionsanlage - Thermografiebild

Wärmebild, aufgenommen mit der ImageIR® 9300 von InfraTec (ECHR – Elektronen-Zyklotron-Resonanzheizung, ein Hauptheizsystem für das Plasma. TM1-3v, TM1-4h, TM5-6h, TM7-9h – Bezeichnung von Zielmodulen, deren Temperatur gemessen wird).