Heisse Sensorik

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Kleiner Sensor, grosser Durchblick

Der Prototyp ist mittlerweile fertig: ein etwa 2,5 mal 3 Zentimeter kleines Siliziumplättchen mit Fensteröffnungen, die von einer hauchdünnen Membran überspannt werden. Auf der Vorderseite der Membran befindet sich ein Absorber aus Platin, einem Material, das resistent ist gegen die Neutronenstrahlung, die bei der Fusion frei wird. Auf der Rückseite ist ein präzises Widerstandsthermometer angebracht.

Fällt nun Strahlung auf den Platin-Absorber, so erwärmt sich dieser und der Widerstand des Detektors auf der Rückseite steigt an. «Auf diese Weise können wir die Intensität der vom Plasma ausgesendeten Strahlung über einen breiten Spektralbereich ermitteln», erklärt Detemple. «Diese Grössen sind entscheidend für die Steuerung und Überwachung von Fusionsanlagen.» Bei ITER ist geplant, mehrere hundert dieser Bolometer-Kameras einzusetzen – angebracht an verschiedenen Stellen im Vakuumgefäss, sollen sie die räumliche Lage und Intensitätsverteilung des Plasmas ermitteln.

Den ersten Härtetest hat die neue Sensorik schon bestanden: im Münchner Forschungsreaktor ASDEX-Upgrade und anderen internationalen Fusionsforschungsanlagen. Jetzt muss die Technik noch robuster werden. Vor allem die extrem hohen Temperaturen, die im ITER herrschen werden, sind eine Herausforderung. «Wir können dabei glücklicherweise auf Erfahrungen zurückgreifen, die wir bei der Entwicklung von Dünnschichtsensoren für Kunden aus der Medizintechnik und der Chemischen Industrie gesammelt haben. Auch da muss die Sensorik unter extremen Bedingungen funktionieren», so Detemple. Dennoch muss sein Team derzeit die eigenen Grenzen überschreiten: «So hoch wie im ITER-Projekt waren die Anforderungen noch nie.» Aber es geht ja auch um etwas ganz Besonderes: Die Technik ist ein wichtiger Baustein im riesigen Forschungsmosaik des ITER. Und damit wird sie vielleicht eines Tages dazu beitragen, die Energieprobleme der Menschheit zu lösen. <<

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