OSIRIS – Unterstützung bei Definition und Umsetzung hochreiner Liquid‑ & Gas‑Handling‑Systeme für JUNO
Projektkontext: Der OSIRIS‑Detektor
Der OSIRIS‑Detektor (Online Scintillator Internal Radioactivity Investigation System) ist ein Überwachungs‑ und Kontrollsystem im Rahmen des JUNO‑Experiments. Er wird während der mehrmonatigen Befüllungsphase des JUNO‑Zentraldetektors eingesetzt, um die Reinheit des Flüssig‑Szintillators kontinuierlich zu überprüfen, bevor dieser in den Hauptdetektor eingebracht wird.
Dazu wird ein Teil der insgesamt rund 20 000 t Szintillator durch OSIRIS geleitet und auf selbst geringste radioaktive Verunreinigungen untersucht. Die Anforderungen an die beteiligten Systeme sind entsprechend hoch und liegen im Bereich von etwa 10⁻¹⁶ g/g für die Uran‑ und Thorium‑Zerfallsketten.
Technisch besteht OSIRIS aus einem inneren Detektor mit etwa 20 m³ Szintillator‑Volumen sowie einem umschließenden, temperierten und ultra‑reinen Wasservolumen von rund 550 t zur Abschirmung und Untergrundkontrolle. Für den sicheren Langzeitbetrieb sind hochreine Liquid‑ und Gas‑Handling‑Systeme erforderlich. OSIRIS bildet damit die letzte Kontrollstufe der JUNO‑Befüllkette und ist eine wesentliche Voraussetzung für den erfolgreichen Betrieb des Experiments.
Ausgangslage
Die Mainzer Arbeitsgruppe stand vor der Aufgabe, die Liquid‑ und Gas‑Handling‑Systeme für OSIRIS zu spezifizieren und umzusetzen. Neben den außergewöhnlichen Reinheitsanforderungen mussten funktionale, betriebliche und organisatorische Randbedingungen berücksichtigt werden.
Gesucht war eine strukturierte technische Unterstützung bei der Definition der Systeme, der Übersetzung wissenschaftlicher Anforderungen in ein belastbares technisches Konzept sowie bei der anschließenden Umsetzung durch geeignete Hersteller.
Beitrag von Scientific Support
Scientific Support unterstützte das OSIRIS‑Projekt gezielt im Bereich der Liquid‑ und Gas‑Handling‑Systeme. Der Beitrag begann mit der gemeinsamen Aufnahme der Anforderungen zusammen mit der Mainzer Arbeitsgruppe. Dabei wurden funktionale Anforderungen, Reinheits‑Randbedingungen und betriebliche Abläufe systematisch erfasst.
Auf dieser Basis entwickelte Scientific Support ein technisches Konzept für die Liquid‑ und Gas‑Handling‑Systeme, das die gesammelten Anforderungen abbildete. Dieses Konzept wurde in einem zweiten Schritt erneut mit der Arbeitsgruppe abgestimmt und gemeinsam weiter geschärft.
Im Anschluss unterstützte Scientific Support die Identifikation geeigneter Hersteller, sprach mögliche Anbieter an, holte Angebote ein und bereitete Entscheidungsgrundlagen vor. Nachdem die Mainzer Arbeitsgruppe den gewünschten Hersteller ausgewählt hatte, übernahm Scientific Support die Rolle einer technischen Schnittstelle zwischen Kunde und Hersteller.
Ziel dieser Phase war es, die Realisierung der Systeme technisch zu koordinieren und der Arbeitsgruppe möglichst viel organisatorischen und technischen Aufwand abzunehmen, ohne ihr dabei wesentliche Entscheidungen aus der Hand zu nehmen. Die Unterstützung endete mit der Lieferung der Systeme an den Kunden. Eine Vor‑Ort‑Integration oder Abnahme erfolgte durch die Arbeitsgruppe selbst.
