Zusammenfassung:

Das Neutronenproduktionstarget der Bestrahlungsanlagen DONES (DEMO oriented neutron source) ist eine Lithiumströmung mit freier Oberfläche. Auf diese trifft ein Deutronen Beschleunigerstrahl und erzeugt energiereiche Neutronenstrahlung. Die Einhaltung der Schichtdicke der Lithiumströmung ist nicht nur für die Neutronenproduktion wichtig, sondern aufgrund des konvektiven Abtransports der durch den Beschleunigerstrahl eingebrachten Energie auch sicherheitsrelevant. Aus diesem Grund ist die Messung der Lithiumschichtdicke im Bereich des Targets für den sicheren Betrieb der Bestrahlungsanlage zwingend erforderlich. Oberflächenwellen und Wakes beeinflussen die Strömungskonfiguration des Lithiumfilms. Verunreinigungen und Ablagerungen am Düsenaustritt führen zur Ausbildung von Wakes, wodurch die minimale Schichtdicke unterschritten werden kann und demzufolge der Beschleunigerstrahl abgeschaltet werden muss.

Im Rahmen der Arbeit soll ein praxistaugliches Messsystem zur optischen Detektion derartiger Oberflächenwellen und Wakes entwickelt werden. Hierfür sollen unterschiedliche optische Messprinzipien hinsichtlich ihrer Eignung geprüft werden. Diese Prüfung wird mittels reflektierender Modelloberflächen und einer zu DONES ähnlichen Wasserströmung durchgeführt. Neben der Validierung der Messprinzipien wird auch der Einfluss bekannter Störstellen an der Düse auf die Wake Tiefe untersucht und mit numerischen Simulationen verglichen.

Im Vortrag werden die ausgewählten potentiellen Messprinzipien zusammen mit ersten Testmessungen dazugehöriger Messsysteme besprochen. Neben den Testmessungen wird die am Wasserprüfstand installierte Störstelle vorgestellt. Abschließend wird ein Ausblick auf die geplanten Versuche am Wasserprüfstand und mit Flüssigmetall gegeben.