VIP - Vakuum in Forschung und Praxis 2 / 2022

Die Herausforderung: Energiehungrige Kontinente – oder besser: jetzige Generationen – erwarten die zuverlässige Bereitstellung von Elektrizität, Antrieb und Wärme, der Planet – oder besser: zukünftige Generationen – hoffen auf stabile Klimabedingungen. Dünnschichttechnologische Lösungsansätze findet man ab Seite 22.
(Bild: Shutterstock / NicoElNino)

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2/2022 • Seite 1

Vakuum in Forschung und Praxis 2/2022

Titelbild: Vakuum in Forschung und Praxis 2/2022

Editorial

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18^th International Conference on Plasma Surface Engineering: „Changes and Trends“ – neue Herausforderungen für die Plasma-Oberflächen-Technologie

Dr. Katrin Ferse

Pages: 3
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Inhalt: Vakuum in Forschung und Praxis 2/2022

Magazin

News: Vakuum in Forschung und Praxis 2/2022

Forschung: Vakuum in Forschung und Praxis 2/2022

Personen: Vakuum in Forschung und Praxis 2/2022

Dünne Schichten

Dünne Schichten für die Energiewende: Oberflächen als Chancen für die Klimaneutralität

Ulf Seyfert

Die Energiewende umfasst eine Vielzahl von Maßnahmen, die notwendig für eine langfristige Stabilisierung des Klimas sind. Gleichzeitig ist das Thema Energiewende neben ökonomischen und gesellschaftlichen auch mit einer Vielzahl von technologischen Herausforderungen verbunden. In den drei Säulen – Nutzung regenerativer Energien – Energiespeicherung – Effiziente Energienutzung – spielen Oberflächen und Grenzflächen, sowie die Möglichkeiten der Eigenschaftsbeeinflussung durch Dünnschichttechnologien eine entscheidende Rolle bei der Wirksamkeit verschiedenster Lösungen. Der Artikel beleuchtet einige Anwendungen zur Sonnen- und Windkraftnutzung, sowie Speichertechnologien aus der Sicht der Oberflächen- und Grenzflächeneigenschaften

Vakuum

Characterizing Nuclear Fusion: Mass Spectrometry Techniques for Mixtures of Hydrogenisotopes and Helium

Dane Walker

Conventional mass spectrometry techniques can be used to monitor vacuum quality and contaminant species ahead of the fusion process. However, their use in characterizing species used in fusion reactions is limited by the mass interferences that occur with the isotopes of light gases, deuterium and helium for example appear at mass 4. This article describes the use of Threshold Ionization Mass Spectrometry (TIMS) and Ultra-high resolution Mass Spectrometry, both are effective in the characterization of typical species found in nuclear fusion. The TIMS technique uses the control of ionization potential to selectively ionize species at the same nominal mass, deuterium, D2 a typical fuel used in nuclear fusion and the fusion by-product ⁴He, both appear at m/z 4 for example. The development of ultra-high resolution mass spectrometry, using the second stability zone, “Zone H”, further improves these capabilities, with the detection of interference species by mass. Ultrahigh resolution allows improvements in sensitivity of a factor of 100 over the TIMS method.

Freie Bahn für kleinste Teilchen: Vakuumtechnische Herausforderungen an Linearbeschleunigern und Transferstrecken

Dirk Budelmann, Eibe Dücker, Andreas Schopphoff

Oft wird bei Vakuumanwendungen an Teilchenbeschleunigern an die Notwendigkeit von strahlungsfesten Produkten gedacht. Für Synchrotrons im Speziellen, aber auch andere Typen, trifft das an vielen Positionen des Beschleunigers zu. Die Anforderungen, die an vakuumtechnische Produkte gestellt werden, die an nicht strahlenexponierten Stellen wie Transferstrecken zum Einsatz kommen, sind nicht weniger hoch. Bei ganzheitlicher Betrachtung von Kammern, Bauteilen und Pumpen sind insbesondere Sauberkeit, Kohlenwasserstofffreiheit und mechanische Genauigkeit zu nennen. Dieses Zusammenspiel im großen europäischen Beschleuniger GANIL zeigt Herausforderungen sowie deren Lösungen auf.