Nachwuchswettbewerb Fusionstalente

IGNYTe

Gas-basierte nichtlineare Optik mit inkohärentem Licht von kryogenen Yb:YLF Lasern (IGNYTe)

Motivation

Die Kernfusion hat das Potenzial zu einer unerschöpflichen, schadstofffreien und sicheren Energiequelle. Das Prinzip der lasergetriebenen Trägheitsfusion wurde bereits erfolgreich demonstriert. Für das Erreichen eines Überschusses an elektrischer Energie ist es jedoch notwendig, Wasserstoffkerne noch deutlich effizienter zu verschmelzen. Dazu kann zum einen die direkte Bestrahlung der Fusionstargets mit intensiven Laserpulsen wesentlich beitragen. Zum anderen ist die Entwicklung hocheffizienter und leistungsstarker Lasertechnologie unerlässlich.

Ziele und Vorgehen

Ziel des Projekts IGNYTe ist die Entwicklung eines neuartigen skalierbaren Verfahrens zum Maßschneidern von Laserpulsen für die Trägheitsfusion mit direkter Bestrahlung. Dazu wird Lasertechnologie, die über Jahre am Deutschen Elektronen-Synchrotron DESY entwickelt wurde, nun erstmals zur Fusionsforschung eingesetzt. Die von den Lasern emittierte Strahlung kann allerdings nicht unmittelbar als Fusionsantrieb genutzt werden. Sie muss zunächst in breitbandige ultraviolette (UV) Strahlung umgewandelt werden. Hierzu fehlen bisher effiziente, für den Dauerbetrieb geeignete Konzepte. Im Projekt wird untersucht, inwieweit die Nichtlinearitäten von Gasen die technologische Lücke auf dem Weg zum Trägheitsfusionskraftwerk schließen können.

Innovation und Perspektiven

Die neuartige Erzeugung von leistungsstarker Ultraviolettstrahlung ist in Verbindung mit der zu erwartenden Langlebigkeit der optischen Kernkomponenten über die Anwendung in der Trägheitsfusionsforschung hinaus von großem Interesse. UV-Strahlung wird beispielsweise in der Lasermaterialbearbeitung verwendet, damit lassen sich Zweitverwertungsmöglichkeiten in für Deutschland relevanten Industriezweigen absehen.

PROJEKTDETAILS

Projektlaufzeit: 01.06.2025 -31.05.2030
Projektvolumen: 3,7 Mio. € (zu 100 % durch das BMBF gefördert)

PROJEKTKOORDINATION

Dr. Marcus Seidel
Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
Notkestraße 85
22607 Hamburg

✉ marcus.seidel@desy.de

PROJEKTPARTNER

Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY)
Hamburg