Besuch beim Teilchenbeschleuniger DESY in Hamburg
DESY steht für „Deutsches Elektronen Synchrotron“, heute sind diese Anlagen im allgemeinen Sprachgebrauch besser als Elektronen- oder Teilchenbeschleuniger bekannt. Große Elektromagneten beschleunigen die Teilchen bis zur Kollision und halten sie über die gesamte Länge der Anlage auf ihrer Bahn. In Hamburg ist der größte Linearbeschleuniger derzeit drei Kilometer lang. Er verläuft also nicht im Kreis, sondern ist gerade. Die Elektromagneten und die Beschleunigungselemente werden mit flüssigem Helium bei vier Kelvin (-269°C) gekühlt. Die als Beschleuniger dienenden Hohlraumresonatoren müssen so tief herunter gekühlt werden, damit sie supraleitend sind. Die daher überall verlaufenden Heliumleitungen sichern bei DESY zum Beispiel LESER 441 XXL Sicherheitsventile ab.
Wenn das Vakuum, welches die Leitungen teilweise isoliert, bricht kann sich das Helium schlagartig erwärmen und somit stark ausdehnen. Es kommen sehr große Sicherheitsventile zum Einsatz, die aber nicht direkt der kryogenen Temperatur ausgesetzt sind. Teilchenbeschleuniger sind aber nicht unbedingt die gängigsten Anlagen, die überall zu finden sind. Wo findet man diese oder ähnliche Bedingungen auch? Tiefkalte Heliumkühlungen findet man zum Beispiel in den folgenden Anwendungen:
• Fusionsreaktoren wie der Forschungsreaktor Iter
• Medizische Strahlentherapie Geräte
• Industrielle Durchstrahlungsapparate für Werkstoffprüfungen
Auch hier ist bei der Auslegung zu beachten, dass viele Sicherheitsventile vom Design auf sehr niedrige Temperaturen ausgelegt werden müssen aber trotzdem vom primären Prozess entkoppelt sind. Das tiefkalte Medium müssen sie dann nur im Überdruckfall abführen. Deshalb kommen in den Prozessen bei der DESY viele Semi Nozzle 441 Sicherheitsventile zum Einsatz, obwohl LESER für den dauerhaft kryogenen Einsatz Full Nozzle Sicherheitsventile und stellitierte Teller und Sitze empfiehlt.
