Elektrische Begleitheizung für optimale Vakuumbedingungen
Heizmatten und Heizmanschetten im größten Physiklabor der Welt
Das CERN (Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire – Europäische Organisation für Kernforschung) ist das derzeit größte Forschungszentrum auf dem Gebiet der Teilchenphysik. In dem europäischen Kernforschungszentrum in der Nähe von Genf in der Schweiz wird physikalische Grundlagenforschung betrieben und mit Hilfe großer Teilchenbeschleuniger der Aufbau von Materie erforscht. Das CERN hat momentan 23 Mitgliedsstaaten. Über 14.000 Gastwissenschaftler aus 85 Nationen arbeiten an CERN-Experimenten.
Am CERN werden Protonenstrahlen mit großen Teilchenbeschleunigern in einem hochreinen Vakuum auf nahezu Lichtgeschwindigkeit beschleunigt und zur Kollision gebracht. Eine Vielzahl unterschiedlicher Detektoren rekonstruiert dann die Flugbahnen der bei den Kollisionen entstandenen Teilchen. Daraus werden Rückschlüsse auf die Eigenschaften der kollidierten sowie der neu entstandenen Teilchen gezogen.
Der momentan bedeutendste Teilchenbeschleuniger ist der Large Hadron Collider (LHC). Der 27 Kilometer lange und 1,9 Mrd. Euro teure Ring wurde 2008 in Betrieb genommen.
Beheizung entlang der Vakuumpumpen und Rohrleitungssysteme
Damit die Experimente am CERN in der Schweiz funktionieren, wird im Teilchenbeschleuniger ein Vakuum erzeugt. Um dieses Vakuum herzustellen und zu erhalten, kommt eine elektrische Begleitheizung zum Einsatz. Eine Beheizung vermeidet, dass sich Kondensat bildet und schützt Pumpen, Rohre und Ventile vor Frost.
Die elektrische Beheizung von eltherm besteht aus handgefertigten, maßgeschneiderten und passgenauen Heizmatten und -manschetten. Sie werden am Large Hadron Collider (LHC) eingesetzt und dienen der Beheizung der Vakuumpumpen und Vakuumkammern, der Rohrleitungssysteme sowie aller Pumpen. Sie sorgen für die optimalen Bedingungen eines hochreinen Vakuums, indem sie das Vakuumsystem auf 300 °C aufheizen.
eltherm hat bisher ca. 3.500 Heizmatten und -manschetten an CERN geliefert. In der hauseigenen Näherei werden die selbst gefertigten Heizkabel mit entsprechenden Isolierungen auf das Trägergewebe der Matten und Manschetten genäht. Sie haben viele Vorteile: Heizmatten und -manschetten sind leicht zu montieren, haben eine hohe Lebensdauer und sorgen dank der präziser Passform für eine effektive, gleichmäßige Beheizung. Sie können für Wartungsarbeiten aber auch wie ein maßgeschneiderter Anzug abgenommen werden.
Dieses kleine Detail im größten Teilchen-Physiklabor der Welt ist für die Experimentalphysiker von großer Bedeutung, denn sie brauchen eine perfekte und präzise Arbeitsumgebungen, damit ihre Experimente korrekt funktionieren.
Keyfacts
- maßgeschneidert
- leicht zu montieren
- abnehmbar und wiederverwendbar
- hohe Lebensdauer
- optimale Wärmeverteilung
- Betriebstemperaturen von 0° bis 450 °C
- Einsatz im Ex-Bereich möglich
FAQ
Als Vakuum wird ein weitgehend luftleerer Raum bezeichnet bzw. in der technischen Praxis ein Raum mit weitgehender Abwesenheit von Materie.
Ein technisches Vakuum entsteht, wenn eine Pumpe Moleküle aus einem geschlossenen Bereich entfernt. Das Pumpen erzeugt einen Unterdruck, also einen Druck, der geringer ist als der Umgebungsdruck. Das Herstellen eines Vakuums nennt man auch „evakuieren“.
Im Large Hadron Collider (kurz: LHC) muss ein Ultrahochvakuum in den Strahlrohren herrschen. Mit Hilfe von Vakuumpumpen werden die Strahlrohre evakuiert. Um alle Pumpen und Rohrleitungen zu schützen und Kondensatbildung zu vermeiden, kommt eine elektrische Begleitheizung von eltherm zum Einsatz, die das System auf 300 °C erwärmt.
Anwendungsbericht Partikelbeschleuniger
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In diesem PDF finden Sie weitere Informationen zur Begleitheizung am Partikelbeschleuniger und dem Physiklabor CERN.