Gyrotronentwicklung
Die Elektron-Zyklotron-Resonanzheizung (engl. electron cyclotron resonance heating, ECRH) ist ein wichtiges Verfahren zur Erwärmung und Steuerung magnetisch eingeschlossener Plasmen in der Fusionsforschung. Als Mikrowellenquellen dienen dabei Gyrotrons, die kontinuierlich Leistungen im Megawattbereich bereitstellen. Für die Entwicklung und wissenschaftliche Untersuchung solcher Gyrotrons sind umfassende experimentelle Testmöglichkeiten unverzichtbar. Das IHM verfügt hierfür über die weltweit modernste, flexibelste und leistungsstärkste Testinfrastruktur. Sie umfasst zwei voneinander unabhängige Anlagen: Der erste Teststand ist seit vielen Jahren erfolgreich in Betrieb, während der zweite Teststand (FULGOR) im Jahr 2022 in Betrieb genommen wurde.
Die Gruppe Wechselwirkungsanalyse und Komponenten des IHM deckt zwei Aufgabenbereiche bei der Entwicklung von Gyrotron-Oszillatoren ab, die beide in engem Zusammenhang mit der erzeugten hochfrequenten Welle stehen: Die wesentlichen Simulationswerkzeuge, die sich in erster Linie mit hochfrequenten Feldern und deren Wechselwirkung mit geladenen Teilchen befassen, werden hier gepflegt und weiterentwickelt. Die Gruppe ergänzt damit, die auf die Simulation des Elektronenstrahls und der Teilchenbewegung konzentrierten Arbeiten der Elektronenoptik. Der andere Aufgabenbereich besteht in der direkten Entwicklung von optimierten Komponenten aufgrund der Simulationen.