Implementierung und FEM-Analyse von Festkörpergelenken in die Siliziumfolie des ITER Bolometer Sensor

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FE Modell zur Entwicklung und Optimierung der Festkörper-Gelenke für die ITER Bolometer Membran
FE Modell zur Entwicklung und Optimierung der Festkörper-Gelenke für die ITER Bolometer Membran

Design der ITER Bolometer Membran Lagerung durch Festkörper-Gelenke
Design der ITER Bolometer Membran Lagerung durch Festkörper-Gelenke

  • die Bolometer Sensoren basieren auf Platin-Absorbern, welche auf eine dünne (3µm) Siliziummembran appliziert sind und deren gemessene Temperatur eine Aussage über die Plasmatemperatur liefert
  • aufgrund der unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten von Silizium und Platin und dem Temperaturanstieg um mehrere 100K entstehen hohe Spannungen in der Siliziumfolie
  • wie in Versuchen und im FEM Modell beobachtet, ist vor allem die Einspannung der Folie, d.h. der Steifigkeitsübergang zum 600µm dickeren Substrat kritisch
  • ein Abbau dieser Spannungen konnte durch Silizium-Festkörpergelenke erreicht werden
  • die Auslegung dieser Gelenke und der Nachweis deren Wirksamkeit wurde in vorrausgehenden FEM-Analysen erbracht

Projekt Details

Kernkompetenzen: Fusionsforschung
Programm: ITER
Kunden: IPP

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