Proof-Test für das Lichteintrittsfenster des Sonnensimulators

Im Lichteintrittsfenster der grossen Weltraum-Simulationskammer der ESA/ESTEC treten im Betrieb Zugspannungen auf, die durch die Druckdifferenz zwischen evakuiertem Rezipienten und Aussenbereich und die Strahlungsbelastung durch den Sonnensimulator verursacht werden. Bedingt durch mechanische Bearbeitung sind in jedem Glasgegenstand Oberflächenfehler oder kleinste Risse vorhanden, die sich unter Wirkung von im Betrieb auftretenden Zugspannungen bis zur kritischen Länge und zum Eintritt des katastrophalen Bruches vergrössern können. Wegen der geringen Rissgrössen lassen sich derartige Anfangsverletzungen mit zerstörungsfreien Prüfverfahren bis heute nicht mit ausreichender Sicherheit identifizieren. Einen Ausweg bietet der Proof-Test, bei dem zur Aussonderung einer schadhaften Komponente die im Betrieb auftretende Belastung möglichst genau simuliert und kurzzeitig um einen bestimmten Betrag überhöht wird: Enthält eine Komponente Fehler von kritischer Grösse, so versagt sie bereits im Te st; überdauert sie den Test, so kann eine Sicherheitsaussage getroffen werden. Der Beitrag behandelt die experimentellen und bruchmechanischen Untersuchungen zur Definition der Proof-Test-Bedingungen für das Sonnensimulatorfenster und die praktische Durchführung des Tests. Aussage und Einschränkungen des Proof-Tests werden diskutiert. (IWM)