Většina komponent smyčky je vyrobena z titanem stabilizované oceli s obsahem 18% Cr a 10% Ni; teplota stěn trubky je limitována 500°C, což je podmínka SÚJB pro udělení povolení k provozu v reaktoru. Aktivní kanál (obr. 2) je tvořen systémem koaxiálních trubek, regeneračním výměníkem, elektrickým ohřívačem, vodním chladičem, izolací a dalšími podpůrnými systémy (expanzní nádoby, ventily, atd.). Médium vstupuje do kanálu hlavou kanálu a protéká směrem dolů kolem tlakové trubice. Během této fáze médium získává teplo z radiačního ohřevu od reaktoru (až 30 kW). Během odstávek reaktoru je výpadek radiačního ohřevu kompenzován elektrickým ohřevem. Po dosažení dna kanálu se médium vrací zpět směrem nahoru skrz trubici procházející středem výměníku. Poté proudí médium opět směrem dolů skrz tepelný výměník vnější trubicí, kolem zóny s elektrickým ohřevem, kde je dosaženo požadované teploty před vstupem do prostoru pro testování vzorků materiálů. Po opuštění testovacího prostoru je tok média zchlazen ve výměníku. Tento postup by měl dle výpočtů zaručit minimální tepelné ztráty. Délka aktivního kanálu je cca. 6 m a byla zvolena tak, aby bylo možné kanál vložit do aktivní zóny reaktoru LVR-15 a přitom aby hlava kanálu byla nad hladinou vody v reaktoru.

Důležitou součástí aktivního kanálu je i oběhový dvoustupňový kompresor (obr. 5). Při návrhu této součásti bylo nutno překonat určité problémy (např. velké zatížení hlavního ložiska kompresoru). Samotný kompresor byl vyroben ve strojírnách ve Velké Bíteši a umožňuje dosažení maximální teploty helia až na 200°C. Vyšší teploty nejsou kvůli namáhání součástek žádoucí. 

Systém čištění helia a dávkování nečistot

HTHL by měla sloužit mimo jiné i k testování postupů čištění plynného chladiva pro reaktory VHTR, případně i GFR (Gas-cooled Fast Reactor – rychlý reaktor chlazený plynem). Systém čištění helia a dávkování nečistot (obr. 4) zahrnuje přesné dávkování nečistot do proudu plynu, čistící okruh a systém kontroly čistoty.

Hlavní typy nečistot očekávaných v heliu ve VHTR jsou následující:

• H₂ a H₃,
• H₂O,
• CO,
• CH₄,
• CO₂,
• N₂,
• O₂.

Tyto nečistoty se do plynného chladiva reaktoru mohou dostat průnikem z okolí, desorpcí z konstrukčních materiálů, mohou také vznikat následnými reakcemi (např. vlhkosti nebo kyslíku s grafitem v jádru VHTR), atd. I relativně nízké koncentrace výše uvedených nečistot mohou způsobit poškození konstrukčních materiálů - nejčastěji dochází k nauhličení, oduhličení nebo oxidaci ocelí a tím i ke změně mechanických vlastností. Vlhkost nebo kyslík v chladivu reagují za vysoké teploty s grafitem v aktivní zóně reaktoru.

Nečistoty budou do helia v HTHL dávkovány přesnými elektrickými ventily přes dávkovací nádobu; voda bude dávkována v kapalném stavu. Princip následného odstranění nečistot je následující: prach a korozní produkty obsahující radioaktivní částice (⁶⁰CO, ⁵⁹Fe) o průměru větším než 5 m m se zachytí na mechanických filtrech (obr. 3). H₂ včetně radioaktivních izotopů (tritia) a CO se zoxidují na katalyzátoru (CuO, Cr₂O₃) při cca 250°C na vodu a CO₂. Voda a oxid uhličitý se následně zachytí na molekulových sítech při teplotě 25 – 50°C. CH₄, O₂, N₂ a ostatní zbytkové nečistoty budou zachyceny na nízkoteplotním adsorberu při teplotě až -160°C, čehož se dosahuje chlazením kapalným dusíkem (obr. 3). 
 

Systém čištění helia je propojen s aktivním kanálem smyčky, nejvyšší průtok skrz tento systém by se měl pohybovat kolem 10% z celkového průtoku helia smyčkou. Systém je navržen jako variabilní, průtok je možno měnit, některé aparáty bude možno během experimentů bez nutnosti demontáže vyřadit z provozu. Jako náplň jednotlivých adsorberů jsou použita molekulová síta o velikosti pórů 4A nebo 5A a různé typy aktivního uhlí pro zachycení CH₄ a ostatních typů nečistot zejména v nízkoteplotním adsorberu. 

Systém kontroly čistoty helia

Přesné stanovení nízkých koncentrací nečistot klade značné nároky na analytické metody a případně i odběr vzorku plynného média. Součástí HTHL je panel pro odběr vzorků (patrný na obr. 6 a 7), odběrové trasy jsou navrženy tak, aby byla minimalizována kontaminace odebraného vzorku okolním vzduchem, mimo jiné je to zajištěno evakuací odběrových tras po připojení odběrového kanystru. Počítá se i s napojením analytických přístrojů přímo na odběrové místo HTHL.

Velmi důležitý je výběr samotné analytické metody: některé běžně užívané metody nejsou pro svou malou citlivost vůbec vhodné, naopak hmotnostní spektrometrie s plynovou chromatografií (GC-MS), plynová chromatografie s heliově ionizačním detektorem (GC-HID) nebo infračervené spektrometrie s Fourierovou transformací (FTIR) a specielní metody pro stanovení stopové vlhkosti v plynu se ukázaly jako optimální.

Pro vyhodnocení korozních testů jsou důležité také přesné údaje o obsahu vlhkosti v heliu. Pro monitorování vlhkosti v HTHL byl vybrán systém na principu monitorování obsahu vody v plynu z měření změny vlnové délky paprsku infračerveného světla. Výhodou tohoto systému je, že senzory vlhkosti není nutné během provozu zařízení pravidelně kalibrovat, kalibrace se provádí pouze jednou před prvním použitím nebo první montáží systému. Nevýhodou může být, že tato metoda vykazuje poměrně pomalou odezvu na skokovou změnu vlhkosti.