Biblis, 25. September 2024 – Ein von Focused Energy gef?hrtes Verbundprojekt entwickelt die weltweit erste lasergetriebene Neutronenquelle f?r den Industrieeinsatz. Das so genannte LDRS-Verfahren (Laser-Driven Radiation Sources) kann zerst?rungsfrei nicht nur durch dicke Stahl- oder Betonw?nde hindurch-, sondern auch hineinsehen. Am Verbundforschungsprojekt sind das Fraunhofer-Institut f?r Lasertechnik ILT in Aachen, das Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR), Photonis Germany sowie TRUMPF und die TU Darmstadt beteiligt. RWE stellt daf?r R?umlichkeiten am Standort Biblis zur Verf?gung. Das Bundesministerium f?r Bildung und Forschung f?rdert das Projekt mit 20 Mio. Euro.
Ziel des Verbundprojekts namens PLANET ist es, aus den von den Projektpartnern entwickelten Einzelkomponenten eine Laser-Neutronenquelle zu entwickeln und damit zu demonstrieren, dass diese zur zerst?rungsfreien Untersuchung von nuklearen Abfallbeh?ltern eingesetzt werden kann.
Die von Focused Energy entwickelte LDRS-Technologie stellt die erste zerst?rungsfreie Technologie dar, mit der gro?e Bauteile wie Br?cken oder Schiffscontainer genauso wie fest verschlossene Beh?lter von au?en charakterisiert werden k?nnen. In der Vergangenheit war das verwendete Inspektionsverfahren auf riesige Teilchenbeschleuniger angewiesen, um die notwendigen Neutronenstrahlen zu erzeugen. Das war f?r sehr viele Anwendungen nicht praktikabel. LDRS bietet so nicht nur eine deutlich kosteng?nstigere und kompakte Alternative, sondern auch eine Art zerst?rungsfreien R?ntgenblick in feinste Strukturen und komplexe Materialzusammensetzungen.
Laserbasiertes Verfahren verspricht L?sung
Die wesentliche Innovation des neuen Pr?fverfahrens ist die durch einen Hochleistungslaser getriebene Neutronenquelle. Anstatt konventionelle Beschleunigertechnologie zu verwenden, werden Ionen durch den Laser beschleunigt und auf einen Konverter gerichtet, um dort ?ber Teilchenreaktionen Neutronen zu erzeugen.
Das Projekt PLANET umfasst verschiedene aufeinander aufbauende Teilprojekte, in die unterschiedliche Partner involviert sind. Der Hochleistungslaser, der von TRUMPF, Fraunhofer ILT und Focused Energy gebaut wird, feuert bis zu 100-mal pro Sekunde auf ein sich selbst erneuerndes Target, das von Focused Energy zusammen mit der TU Darmstadt entwickelt wird. Der Laser beschleunigt die Teilchen auf einer Strecke von wenigen Millimetern. In konventionellen Teilchenbeschleunigern sind daf?r mehrere hundert Meter n?tig. Focused Energy arbeitet hier mit dem HZDR zusammen, um diese Teilchenstrahlen stabil und reproduzierbar zu erzeugen. Die Teilchen werden anschlie?end in gerichtete Neutronen und R?ntgenstrahlung umgewandelt, um so das Innere von Bauteilen und Beh?ltern zu durchleuchten. F?r die Bildgebung entwickelt Photonis Germany einen gro?fl?chigen, hochsensiblen Detektor. Dieser detektiert die ankommende Neutronen- und R?ntgenstrahlung, um daraus wie in herk?mmlichen radiologischen Verfahren hochaufgel?ste Bildinformationen zu generieren.
Focused Energy tritt hierbei als Systemintegrator auf und nutzt sein patentiertes LDRS-Verfahren, um aus den so aufgenommenen Daten R?ckschl?sse auf die Zusammensetzung und den Zustand der Beh?lter zu ziehen. Mit der lasergetriebenen Quelle kann erstmals eine lokal nutzbare Neutronenquelle mit hoher Leistung realisiert werden.
Pilotanlage in Biblis
RWE stellt auf dem Gel?nde des ehemaligen Kernkraftwerkes in Biblis ein Geb?ude zur Verf?gung, das von Focused Energy in ein Forschungslabor und die erste Pilotanlage zum Einsatz dieser Technologie umgebaut wird.
Keywords:Focused Energy, Biblis, Neutronenquelle
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