Röntgenlaser Montage Forschung

Mobile Reinräume erleichtern die Montage und Instandhaltung des European XFEL. - Bild: CCI – von Kahlden GmbH

Am 4. Mai 2017 war es endlich soweit: Der European XFEL, seines Zeichens größter Röntgenlaser der Welt, absolvierte erfolgreich seinen lange geplanten Testlauf. Bei diesem sogenannten „First Lasing“ wurde ein Puls pro Sekunde erzeugt – im späteren Normalbetrieb werden es hingegen 450 pro Minute sein. Sie entstehen in einem unterirdischen, ingesamt 1,7 Kilometer langen Linearbeschleuniger, der bisher unmögliche Einblicke in den Nanokosmos ermöglichen wird.

Tatsächlich ist das gesamteuropäische Projekt unter der Führung des Deutschen Elektronen-Synchrotrons (Desy) von gigantischen Dimensionen geprägt: Insgesamt ist die 1,22 Milliarden teure Anlage 3,4 Kilometer lang und führt von Hamburg bis zur Grenze von Schenefeld in Schleswig-Holstein. Doch auch abseits des Rampenlichts verbergen sich bemerkenswerte Geschichten. Was Aluminiumprofile und mobile Reinräume damit zu tun haben, wollen wir jetzt gemeinsam ergründen.

Neuartige Details dank Röntgenlaser

Zunächst zur eigentlichen Funktionsweise von European XFEL: Der besagte Linearbeschleuniger, das Herz der Anlage, besteht hauptsächlich aus 96 Stahlrohren, die jeweils 12 Meter lang sind. Darin werden Elektronen in einem Vakuum beschleunigt. Auf diese Weise entsteht ein Laserlicht, das eine atomare Auflösung ermöglicht. Von den (Bewegt-)Bildern, die dadurch entstehen werden, werden Einblicke in Prozesse chemischer oder biologischer Art erwartet, die ansonsten nicht zu erfassen wären. Damit ist etwa auch die Hoffnung verbunden, wissenschaftliche Fortschritte bei der Bekämpfung von Krankheiten zu gewinnen.

Die Verbindung der einzelnen Rohre beziehungsweise Module erforderte aufgrund der darin befindlichen Technik und zwischengeschalteten Messsysteme erheblichen Aufwand. Hinzu kamen äußerst strenge Anforderungen an die Hygiene, denn die Montage musste unter Reinraumbedingungen stattfinden. Jegliche Partikel würden das Vakuum im Strahlrohr empfindlich stören und somit den Röntgenlaser beeinträchtigen. Auch der Faktor Mobilität spielte eine entscheidende Rolle, da sich die Montage über den ganzen Tunnel erstreckte. Wie ließ sich diese Herausforderung lösen?

Aluminiumprofiltechnik für mobile Reinräume

Angesichts der genannten Bedingungen kamen für den European XFEL nur mobile Reinräume in Frage. Diese wurden von der CCI – von Kahlden GmbH angefertigt. Da saubere Prozesse und geschlossene Nuten gefragt waren, kam bei der Konstruktion das Profil X8 von item Industrietechnik zum Einsatz, dessen Lösungen das Unternehmen seit acht Jahren verwendet. Ein item Grundpodest bildet die Basis der mobilen Reinräume. Auf ihnen befinden sich Hauben, die von beiden Seiten an die Mobilverbindungen mit dem Rohr als Kern angedrückt werden. Reinraumbedingungen entstehen dort schon nach wenigen Minuten – durch entsprechende Lüftungstechnik und Filtration. Dann sind die Mitarbeiter an der Reihe. Sie führen ihre behandschuhten Hände in den bereinigten Bereich ein und führen darin die Montage durch.

Spezielle Lüftungstechnik produziert dort einen Überdruck. Da Luft aus allen einbezogenen Öffnungen strömt, können bei den Arbeiten keinerlei Schmutzpartikel ins Innere des mobilen Reinraums gelangen. Nach erfolgter Montage endete ihre Benutzung keinesfalls.

Ganz im Gegenteil, sie werden stetig benötigt. Wenn Wartungsarbeiten anstehen, können sie aufgrund ihrer Hubfüße ganz leicht an die entsprechende Stelle gefahren werden, auch bei Unebenheiten, wie sie in Tunneln nicht eben selten sind. Es versteht sich von selbst, dass die hierbei eingesetzten Bauteile und Werkzeuge reinraumtauglich sein müssen. Auf der unteren Ebene des mobilen Reinraums erfolgt die Reinigung. Nach Einnahme der Arbeitsposition befördert der Servicemitarbeiter das Material mittels einer Linearachse in die passende Höhe.

item Redaktion