Hochfrequenz-Werkstoffe

Werkstoffe in der Hochfrequenztechnik

In der Gruppe werden Grundlagen und Anwendungen von Dielektrika in der Hochfrequenztechnik entwickelt.

Der Schwerpunkt unserer Arbeiten ist die Entwicklung von Diamantfenstern und Antennen für Elektron-Zyklotron Resonanzheizsystemen (ECRH) zum Stromtrieb und zur Stabilisierung von Fusionsplasmen. Die Entwicklungen beinhalten sowohl breitbandige als auch Festfrequenzsysteme für ITER (in Zusammenarbeit mit F4E), DEMO (EUROFusion) und weitere Fusionsexperimente. Ein Hauptvorteil der ECRH ergibt sich aus der eingesetzten Frequenz zwischen typischerweise 100 und über 200GHz, die eine lokale Fokussierung der ins Plasma eingekoppelten Leistung auf wenige cm erlaubt. Neben Plasmaheizung lassen sich so durch lokale Einspeisung von Millimeterwellen ins Plasma magnetische Inseln (neoklassische Schermoden) unterdrücken, die ansonsten zu einem Zusammenbruch des Plasmaeinschlusses führen können.

Mit Hilfe von sphärischen und hemisphärischen Resonatoren können Dielektrika auf Transmissionsverluste untersucht und qualifiziert werden. Bei Diamantscheiben lassen sich damit Transmissionsverluste bis zu tan δ ≈ 10^-6 bestimmen.

Zusätzlich werden weitere Anwendungen für Plasmadiagnostik und Sensoren vorangetrieben.