Übersicht
Die Gruppe INR-MET befasst sich mit der zielgerichteten Entwicklung von Experimenten und von daran angepassten Messtechniken und Auswerteverfahren. Die Experimentplanung beinhaltet die Quantifizierung und Minimierung der Fehlerquellen und Quereinflüsse. Experimente reichen dabei von „table-top“ Aufbauten bis hin zu komplexen Bestrahlungsmodulen.
Zur Ausstattung der Gruppe gehören diverse Strömungsmesstechniken (Laser Doppler Anemometrie, Particle Image Velocimetry, Laser Induced Fluorescence, Hitzdraht-Anemometrie etc.), gasanaytische Geräte (Quadrupol Massenspektrometer, In-Situ Sonden für diverse Gase), sowie Hochgeschwindigkeitskameras und eine Infrarotkamera, Deformationsmesstechniken (DMS, kapazitive Sensoren), Digitalmikroskopie, LIBS/OES, Wärmeleitfähigkeit sowie einige PC-gestützte Messdatenerfassungssysteme. Die Gruppe betreibt diverse Gaskreisläufe (HELOKA-LP, FLEX, AeroLas) und weitere Versuchsanlagen (Alkalimetall Handschuhkasten) und Arbeitsräume mit Kleinexperimenten und Vorversuchen (mehr zur Ausstattung).
Hauptinteressensgebiete
- Mess- und Diagnoseverfahren in Gas- u. Flüssigmetallsystemen
- Thermohydraulik in Gas- und Flüssigmetallapplikationen
- Validierung physikalischer Modelle, Strömungs-Struktur-Interaktion
- Stofftransport, Korrosions- u. Erosionsphänomene
- Diagnose bei Unfallszenarien und Leckage
- Entwicklung von Bestrahlungsexperimenten
Aktuelle Arbeiten betreffen folgende Projekte und Aufgabenbereiche:
- Entwicklung des Hochfluss Testmodul (HFTM), des In-Situ Ceramic Breeder Irradiation Module sowie eines First-Wall Model : Bestrahlungseinrichtungen für Materialien und Komponenten mit hochenergetischen Neutronen in der IFMIF-DONES Anlage.
- Wasserstoff-Transport in Struktur- und Funktionsmaterialien, z.B. Stählen, Kupfer und Wolfram: Messung des Zeitaufgelösten Diffusions-Stoffstromes durch Materialschichten in Abhängigkeit von Temperatur, Wasserstoff-Partialdruck sowie Material-Vorgeschichte.
- Experimente und Simulation der Wärmeübertragung an intensiv beheizten gasgekühlten Kanälen mit Strukturen zur Strömungsbeeinflussung, zur Anwendung in der „Ersten Wand“ (First Wall) oder Limitern von Fusionskraftwerken, Solarkraftwerken (CSP) oder Beschleunigeranwendungen.
- Entwicklung von Messtechniken zur Temperaturmessung in turbulenten Strömungen.
Abgeschlossene Tätigkeiten umfassen:
- Entzündungsverhalten von Lithium unter verschiedenen Atmosphären.
- Reingasanalytik, Gasreinigungs- und Trennverfahren sowie Verunreinigungsquelltermbestimmung für Helium-Gaskreisläufe (mehr Informationen).
- Untersuchung der Strömungsphänomene im HCPB Test Blanket Modul: Verteilung (Manifolds)des Kühlgasstromes auf parallelgeschaltete Subkomponenten (GRICAMAN Experiment), Bestimmung des lokalen Wärmeüberganges in den Kühlkanälen der plasmabeheizten Blanketwand (HETRA Experiment).
- Bestrahlung von Heizern und Materialkapseln in den BR2 und MARIA Forschungsreaktoren.
- Grundlagenuntersuchungen zur Thermohydraulik von gasgekühlten Reaktoren (THINS, GoFastR, L-STAR).
- Untersuchung der Sicherheitsaspekte für Magnetspulen und Stromzuführungen von Fusionsreaktoren, Lichtbogenexperimente (MAGS, LONGARC, VACARC) (mehr Informationen). Entwicklung des MAGS Programmsystem.
