Mikrowellentechnologie

In heutigen Fusionsexperimenten wird Elektron-Zyklotron-Resonanzheizung mit Mikrowellen im Bereich von 28 GHz bis 170 GHz bei Megawatt-Leistungen regulär zur Plasmaheizung und zur Unterdrückung von magnetohydrodynamischen Instabilitäten verwendet. Wir liefern Beiträge zur Entwicklung von Heizungs- und Diagnostikkomponenten, zu ihrer Anwendung und zur Auswertung experimenteller Ergebnisse.

Für die Übertragung von Hochleistungsmillimeterwellen werden überdimensionierte Hohlleiter und quasioptische Übertragungsleitungen verwendet. Das Institut entwickelt, simuliert und testet neuartige Mikrowellenkomponenten und komplette Übertragungssysteme für verschiedene Fusionsexperimente wie z.B. Wendelstein 7-X, ASDEX Upgrade und ITER. Die Hochleistungsmikrowellen werden von Gyrotrons erzeugt. Ferner werden Hochspannungsversorgungen entwickelt und gefertigt, die die strengen Anforderungen der Gyrotrons erfüllen.

Wir sind auch an den auf ECRH-basierenden Experimenten beteiligt. An Asdex Upgrade wird der ECRH-Heizprozess und der Einfluss des ECRH-Stromtriebes auf neoklassische Tearingmoden untersucht. Als Unterstützung für verschiedene Fusionsexperimente werden full-wave Simulationen zum Studium von Wellenausbreitung und Modenkonversion im Plasma durchgeführt.

Mikrowellen werden ebenso zur Heizung und Diagnose von Hochtemperatur-Fusionsplasmen verwendet und das Institut liefert Beiträge zur Doppler-Reflektometrie von Plasmaturbulenzen und und Flussuntersuchungen durch die Entwicklung von Komponenten und die Simulation experimenteller Daten.

• Quasioptische Mikrowellensysteme
• Komponenten für überdimensionierte Hohlleitersysteme
• FD3D Code
• PROFUSION Code
• Untersuchung der Mikrowelleneigenschaften von Materialien