Heizmethoden des Plasmas
Um das Plasma auf die notwendige hohe Temperatur aufzuheizen, werden verschiedene Heizmethoden verwendet, oft auch in Kombination miteinander.
Ohmsche Heizung
Ein Nebenprodukt des induzierten Stromes im Plasma im TOKAMAK ist seine Heizwirkung. Da das Plasma auch einen gewissen Widerstand besitzt, heizt der induzierte Strom das Plasma in Bereichen unter 10 Mil. Grad K zusätzlich auf. Sobald das Plasma jedoch höhere Temperaturen erreicht, reduziert sich seine Heizwirkung rapide, aufgrund des abnehmenden Widerstandes des Plasmas.
Hochfrequenzheizung
Bei der Hochfrequenzheizung werden Radio- bzw. Mikrowellen mit Frequenzen um 30 MHz oder 140 GHz eingesetzt. Die durch Wellenleiter transportierte Radiowellen strahlen über Sendeantennen, die am Plasmarand montiert sind, bei bevorzugten Frequenzen große Energiemengen ins Plasma ein. Mikrowellen von 140 GHz, die sich quasioptisch, also nahezu wie normales Licht verhalten, können ohne Antenne und Wellenleiter allein über Spiegel in das Plasma eingekoppelt werden.
Neutralteilchenheizung
Das Prinzip der Neutralteilchenheizung ist eigentlich einfach. Neutralatome können durch das einschließende Magnetfeld hindurch in das Plasma eindringen und werden im Plasma durch Stöße mit Elektronen und Ionen ionisiert. Die schnellen Ionen, die auf diese Weise erzeugt werden, sind nun in dem Magnetfeld ebenfalls eingeschlossen; wenn ihre kinetische Energie groß gegen die Plasmaenergie ist, geben sie an die Plasmaionen und -Elektronen durch Stöße Energie ab und heizen dadurch das Plasma auf.Um die Neutralatome mit genügend hohen Energien zu erzeugen, werden Ionen durch Beschleuniger auf sehr hohe Energien gebracht und dann auf ein Target (meist H2-Gas) geschossen, wo ein Teil neutralisiert wird.
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