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@TECHREPORT{Denner:859674,
author = {Denner, T.},
title = {{E}ntwicklung eines {V}erfahrens zur
{H}elium-{P}artialdruckmessung in einer {D}euteriumumgebung},
volume = {3052},
number = {Juel-3052},
address = {Jülich},
publisher = {Forschungszentrum Jülich GmbH Zentralbibliothek, Verlag},
reportid = {FZJ-2019-00515, Juel-3052},
series = {Berichte des Forschungszentrums Jülich},
pages = {91 p.},
year = {1995},
abstract = {In der vorliegenden Diplomarbeit wurde die
He-Partialdruckmessung mittels optischer Spektroskopie an
einer Penningentladung sowohl im sichtbaren als auch
imvakuumultravioletten Spektralbereich untersucht. Der
Aufbau für die Untersuchungen im sichtbaren Bereich wurde
bereits an TEXTOR installiert, und nach einerÜberprüfung
von dessen Funktionstüchtigkeit konnten erste Messungen
vorgestellt werden. Der minimale He-Partialdruck, der im VUV
nachgewiesen werden konnte, lag bei 5 $\cdot$ 10$^{-8}$
mbar, wobei diese Grenze nicht durch die Meßmethode gegeben
ist; der Restgasdruck in der Penningentladung erlaubte keine
Messungen bei tieferen Drücken. Im sichtbaren
Spektralbereich hingegen begrenzt das Rauschen der
MCP-Kamera den Meßbereich auf He-Partialdrücke über 2
$\cdot$ 10$^{-6}$ mbar. Auch bei dem kleinsten noch
nachweisbaren He-Anteil schneiden die VUV-Messungen mit 1\%
besser ab als die Werte, die aus der vom
D$_{2}$-Molekülspektrum überlagerten 667,8 nm-Linie des
Heliums gewonnen wurden; hier waren nur He-Anteile über 2\%
sicher erkennbar. Während mit dem VUV-Spektrometer nur eine
Linie beobachtet werden kann, nimmt die MCP-Kamera einen
größeren Spektralbereich simultan auf, so daß neben dem
He- auch der D$_{2}$-Partialdruck bestimmt werden kann; bei
Randschichtkühlung mit Neon wurde auch der
Neon-Partialdruck gemessen. Im VUV müßte für jede Linie
einvollständiges Meßsystem installiert werden. Die
Zeitauflösung des MCP-Kamerasystems beträgt aufgrund der
Videonorm 20 ms; der Meßfehler steigt mit sinkendem Druck
und sinkendem He-Anteil (vergl. Tabelle 2 auf Seite 34). Bei
den Messungen mit dem Channeltron wird die Zeitauflösung
durch die Torzeit bestimmt, und der Meßfehler ergibt sich
aus den in dieser Zeit gezählten Pulsen (siehe Seite 64).
Für zeitaufgelöste Messungen, die im Labor bisher nicht
durchgeführt wurden, ist es sinnvoll, den Zählerstand in
kurzen, äquidistanten Zeitabständen abzuspeichern. Wenn
innerhalb eines solchen Intervalls nur sehr wenige Pulse
aufgelaufen sind, müssen mehrere Intervalle zusammengefaßt
und so über einen größeren Zeitraum gemittelt werden. Der
Einfluß von CH$_{4}$ und CO auf die beiden Meßverfahren
wurde untersucht, da beide Gase durch die Wechselwirkung der
Plasmarandschicht mit kohlenstoffhaltigen Komponenten
entstehen können. Ein CH$_{4}$-Gehalt von 10\% hatte bei
beiden Verfahren einen vernachlässigbaren Einfluß auf die
He-Messung, während ein CO-Gehalt von 2\% bei den Messungen
im sichtbaren Spektralbereich das Meßergebnis bereits
verfälschte. Der Einfluß der beiden Gase auf die VUV-Linie
des Heliums bei 58,4 nm ist ebenso wie das vom Deuterium
verursachte Untergrundsignal auf Streulicht zurückzuführen
und ist somit prinzipiell vermeidbar. Es wäre also
interessant, die Partialdruckmessungen mit einem besseren
VUV-Monochromator zu wiederholen bzw. die Quelle des
Streulichtes bei dem verwendeten Gerät auszuschalten. Es
ist zu vermuten, daß die Nachweisgrenzen dadurch merklich
gesteigert werden könnten. Das System wäre dann evtl.
sogar zur Lecksuche geeignet. Die Installation des
VUV-Systems an TEXTOR ist noch nicht erfolgt. Da das
Channeltron sowohl gegen elektrische wie auch gegen
magnetische Felder empfindlich ist; muß eine gute
Abschirmung vorhanden sein. Mit dem bereits installierten
System werden zur Zeit Untersuchungen über das
Pumpverhalten von He und Ne durchgeführt; parallel wird
eine weitere Penningröhre an Blatt 2 (genau gegenüber von
Blatt 6) installiert, deren Signale von derselben Kamera
erfaßt werden sollen.},
cin = {PRE-2000},
cid = {I:(DE-Juel1)PRE2000-20140101},
pnm = {899 - ohne Topic (POF3-899)},
pid = {G:(DE-HGF)POF3-899},
typ = {PUB:(DE-HGF)3 / PUB:(DE-HGF)29},
url = {https://juser.fz-juelich.de/record/859674},
}