HTT-Technologie im Dienste der Forschung

Das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist ein Zusammenschluss des Forschungszentrums Karlsruhe und der Universität Karlsruhe und zählt zu den weltweit führenden Forschungseinrichtungen im Technologiebereich.. Für das Projekt „KATRIN“ setzt das Institut auf Technologie von HTT. Und das aus gutem Grund, wie Dr. Thomas Thümmler in einem Interview erläutert.

HTT Technologie im Dienste des Karlsruher Tritium Neutrino Experiment

Herr Dr. Thümmler, was verbirgt sich hinter dem Projekt-Kürzel „Katrin“?
Dr. Thümmler: „KATRIN“ steht für „Karlsruher Tritium Neutrino Experiment“. Es ist das weltweit empfindlichste Experiment zur direkten Bestimmung der Neutrinomasse.
Können Sie das auch für einen Laien verständlich erklären?
Dr. Thümmler:Neutrinos sind die häufigsten Elementarteilchen im Universum, sie beeinflussen seine Strukturbildung und sind allgegenwärtig. Allerdings wechselwirken sie nur so schwach mit den übrigen Elementarteilchen, dass ihr Nachweis und besonders die Bestimmung ihrer Masse sehr schwer sind. Bei unserem Experiment wird der Beta-Zerfall von Tritium-Atomen untersucht. Bei diesem Prozess entsteht ein Elektron und ein Neutrino.Das Neutrino können wir aus den genannten Gründen nicht nachweisen, jedoch ermöglicht es die präzisen Vermessung des Elektronenspektrums, seine Masse mit bisher unerreichter Empfindlichkeit zu bestimmen. Nachdem die Elektronen die Tritium-Quelle verlassen, werden sie von supraleitenden Magneten in einer ca. 30 Meter langen Transportstrecke zum Hauptspektrometer transportiert. Das Hauptspektrometer ist ein Ultrahochvakuumbehälter mit 23 m Länge, 10 m Höhe und 1238 m3 Volumen. Im Inneren dieses Behälters ist ein empfindliches Elektrodensystem, bestehend aus ca. 23000 millimetergenau positionierten Drähten installiert, das die elektrostatischen Felder erzeugt, die in Kombination mit einem magnetischen Führungsfeld zur Energieanalyse der Elektronen dienen.
In welcher Weise hilft Ihnen dabei die Technologie von HTT?
Dr. Thümmler:Die HTT-Anlage, ist bei diesem Experiment für die Temperierung des Hauptspektrometers verantwortlich. Um ein Ultrahochvakuum von 10-11mbar zu erreichen, wurde der gesamte Behälter auf 300 °C aufgeheizt, anschließend wieder auf 20 °C abgekühlt und dort gehalten. Der Behälter dehnt sich hierbei in der Länge um ca. 10 cm aus und schrumpft anschließend wieder. Damit das filigrane Elektrodensystem dabei keinen Schaden nimmt, muss der gesamte Heizprozess sehr langsam und insbesondere kontrolliert ablaufen.
Was sind die besonderen Herausforderungen dieses Projekts?
Dr. Thümmler: Für die Ausheizphase des Hauptspektrometers und den späteren Experimentierbetrieb sind absolute Prozesssicherheit bei 100-prozentiger Verfügbarkeit unabdingbare Voraussetzungen. Denn nur so ist eine zuverlässige, sichere und konstante Datenermittlung möglich.
Hat HTT Ihre Erwartungen und Anforderungen erfüllt?
Dr. Thümmler: Absolut. Wir haben uns zu jeder Zeit bestens aufgehoben gefühlt. Nicht nur in technischer Hinsicht, sondern auch beim Service. In den entscheidenden Phasen war über vier Wochen ein Servicetechniker permanent bei uns im Institut. Mit Schulungen unseres Personals hat uns HTT zusätzliche Sicherheit hier vor Ort geschaffen. Und mit einer permanenten Fernüberwachung des Gesamtsystems über volle sechs Wochen hatten wir eine weitere Sicherheitsreserve. HTT hat uns ein Rundum-sorglos-Paket geliefert. Wir konnten und können unsere Experimente wie geplant durchführen.

Seit 1967 steht der Name HTT energy GmbH mit Sitz im ostwestfälischen Herford für Prozesswärmegewinnung mittels Thermalöl-Technologie. Mit seinen Anlagen liefert HTT immer die gradgenaue Temperatur für jede Art von Produktionsprozess: von -120° C bis + 450° C und von 3 bis 30.000 kW – sicher, konstant, effizient und umweltschonend. Bis heute sind weit mehr als 11.000 Anlagen ausgeliefert: Thermalölkessel, Elektroerhitzer und Temperiergeräte, Heiz-Kühl-Tiefkühlanlagen, Abhitzesysteme, Dampferzeuger – von der kleinen Laboranlage bis zur hochkomplexen Reaktortemperierung. Alle wesentlichen Komponenten des thermischen Apparatebaus gehören zum HTT-Lieferprogramm. HTT-Kunden vertrauen auf die langjährige Erfahrung, die konsequent eigen Herstellung, das vielfältige Dienstleistungsspektrum und die Fachkompetenz der interdisziplinären Entwicklungs-Teams

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