Am 19. Februar 2025 wurde am Institut für Physik der Universität Greifswald das erste Plasma im neuen Plasmaphysikexperiment VINETA.75 gezündet, ein bedeutender Fortschritt in der Plasmaforschung. Das Projekt, das seinen Ursprung zu Beginn der 2000er Jahre am Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (IPP) hatte, genießt nun eine neue Heimat in Greifswald. Der Umzug und die Umgestaltung des Experiments waren unter der Leitung von Prof. Dr. Thomas Klinger initiiert worden, um die Forschung und Ausbildung auf diesem innovativen Gebiet voranzutreiben. Weinrets entsteht.
VINETA steht für „Versatile Instrument for studies on Nonlinearity, Electromagnetism, Turbulence and Applications“ und ist nicht nur ein Ausbildungsinstrument für Studierende, sondern auch ein vielversprechendes Forschungsgerät. Prof. Dr. Peter Manz, der 2021 die Leitung der Arbeitsgruppe Experimentelle Plasmaphysik übernahm, hebt hervor, dass die Anlage wertvolle Erkenntnisse über magnetisierte Plasmen liefern wird. Sie wird sich künftig mit Themen wie Kernfusion, Wakefield-Beschleunigung und Raumfahrtantrieben befassen.
Technische Details und Forschungsansätze
Die technische Struktur von VINETA.75 ist modulartig, wobei jedes Modul eine Länge von etwa einem Meter und einen Innendurchmesser von etwa 0,4 Metern aufweist. Jedes dieser Module ist mit acht Magnetfeldspulen ausgestattet, die unabhängig voneinander eingestellt werden können. Dies ermöglicht eine präzise Untersuchung der physikalischen Eigenschaften von Plasma und deren Wechselwirkung mit Magnetfeldern, einschließlich der Erzeugung hochdichter Plasmen durch Helicon-Antennen.
Die Untersuchung der Plasmaeigenschaften hat sich als besonders wichtig erwiesen. Die Dichten und Elektronentemperaturen, die in VINETA.75 erzeugt werden, ähneln denen in der Abschählschicht von Fusionsanlagen. Dies ermöglicht es den Forschern, Phänomene zu studieren, die auch am Rand von Fusionsplasmen auftreten, ohne die Verzerrungen, die normalerweise mit geschlossenen Feldlinien verbunden sind. Solche Studien sind entscheidend für das Verständnis von Übergängen in Turbulenzen und für die Entwicklung effizienter Fusionsreaktoren.
Bedeutung der Forschung
Die neu gewonnene experimentelle Plattform wurde durch den Umbau und die Installation von Strom- und Wasserversorgungssystemen im Oktober 2024 vorbereitet. Diese Infrastruktur wird eine umfangreiche Palette von Experimenten unterstützen, die an der Schnittstelle zwischen grundlegender Forschung und angewandter Wissenschaft stehen. Die ersten wissenschaftlichen Ergebnisse sind vielversprechend und werden erhofft, einen wesentlichen Beitrag zum Verständnis der Plasmaphysik zu leisten.
Die Geschichte der Plasmaphysik und der Entwicklung entsprechender Apparaturen reicht zurück bis ins 17. Jahrhundert, als die ersten Experimente mit elektrisch geladenen Teilchen durchgeführt wurden. Im Laufe der Jahrhunderte haben sich zahlreiche Entdeckungen im Bereich der Plasmaphysik angesammelt, die bis heute grundlegende Technologien und Erkenntnisse hervorgebracht haben. Diese Tradition fortzusetzen und neue Wege in der Plasmaforschung zu beschreiten, ist das Ziel des neuen Experiments in Greifswald.