Die Großforschungsanlage KOBE oder CIF (Complex Irradiation Facility) des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) bietet eine Auswahl und Dimensionierung von Strahlungsquellen, sodass die Bedingungen des interplanetaren Weltraums so realistisch wie möglich simuliert werden können
Die Korpuskularstrahlung, Elektronen und Protonen, werden in einem niedrigen Energiebereich von 1 bis 100 Kiloelektronenvolt erzeugt, um sehr geringe Eindringtiefen an den Materialoberflächen zu ermöglichen.
Die Bestrahlungsanlage des DLR-Instituts für Raumfahrtsysteme in Bremen ist für die Untersuchung von Materialoberflächenveränderungen (Degradation) unter Weltraumbedingungen jenseits des erdnahen Orbits entwickelt worden. Hierbei wird eine Probe im Ultrahochvakuum (UHV) separat oder simultan mit elektromagnetischer Strahlung (simuliert durch drei Lichtquellen) sowie mit Protonen und Elektronen bestrahlt.
Simulation von Strahlungsbedingungen wie im Weltall
Die Großforschungsanlage CIF (Complex Irradiation Facility) des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) bietet eine Auswahl und Dimensionierung von Strahlungsquellen, sodass die Bedingungen des interplanetaren Weltraums so realistisch wie möglich simuliert werden können.
Speziell der Energie- und Intensitätsbereich des Elektronen- und Protonenbeschleunigers wurde so ausgelegt, dass der Großteil der korrespondierenden Parameter des Sonnenwindes abgedeckt ist. Weiterhin ist die Qualität des Vakuums ein wichtiger Aspekt, da die Moleküle des Restgases mit der Strahlung interagieren und die Oberfläche der Proben verändern können und dadurch Untersuchungen verfälscht würden. Die Großforschungsanlage ist daher ohne organische Bestandteile (Gummidichtungen und Pumpenöle) in UHV-Technologie aufgebaut worden, um eine Selbstkontamination zu vermeiden.
Bei den drei Lichtquellen der Anlage handelt es sich um die Argon-Quelle für VUV, eine Deuteriumlampe für UV und eine Xenonlampe als Sonnensimulator, welche zusammen den Wellenlängenbereich von 40 Nanometer bis 2150 Nanometer abdecken. Die Argon-VUV-Quelle stellt ein internationales Alleinstellungsmerkmal dar, da vergleichbare Anlagen meistens mit Deuteriumlampen ausgestattet sind, die Licht erst oberhalb von 110 Nanometer generieren können.
Die Korpuskularstrahlung, Elektronen und Protonen, werden in einem niedrigen Energiebereich von 1 bis 100 Kiloelektronenvolt erzeugt, um sehr geringe Eindringtiefen an den Materialoberflächen zu ermöglichen. Diese haben eine Veränderung der thermooptischen Eigenschaften von Materialoberflächen zur Folge, welche eine Schlüsselrolle im Thermaldesign von Satellitenkomponenten und im Membrandesign von Sonnensegeln spielen. Die separate und simultane Bestrahlung mit Hilfe der einzelnen Quellen ermöglicht zahlreiche Experimentszenarien, um pozentielle Effekte möglichst umfassend zu spezifizieren.
Kontakt
Volker Speelmann
Leitung Forschungsinfrastrukturen
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
Vorstandsbereich Innovation, Transfer und wissenschaftliche Infrastrukturen
