Bochum 2002 – wissenschaftliches Programm

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P: Plasmaphysik

P 21: Poster: Grundprobleme, Theorie, Plasmatechnologie, Astrophysikalische Plasmen

P 21.9: Poster

Montag, 18. März 2002, 17:40–18:40, HZO Foyer

Helikonwellen im Niedertemperaturplasma des Torsatrons TJ-K — •Nils Krause¹, Carsten Lechte¹, Sven Niedner² und Ulrich Stroth¹ — ¹Institut für Experimentelle und Angewandte Physik der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel — ²Max Planck Institut für Plasmaphysik, Garching

Das Plasma im Torsatron TJ-K wird mit Helikonwellen erzeugt. Plasmaparameter bei 3 kW Heizleistung, 0,2 T Magnetfeldstärke und 10⁻³ bis 10⁻⁴ mbar Neutralgasdruck sind n_e ≤ 5*10¹⁸m⁻³ und ≤ 15 eV. Die Helikonwelle wird bei 27,12 MHz über eine Matchbox durch eine mit Bornitrit beschichtete Nagoya III Antenne, die sich im Vakuumtank befindet, ins Plasma eingekoppelt.

Die Wellenphysik der Heizung wird experimentell untersucht. Wellenfelder, die mit Ḃ-Sonden gemessen werden, geben Information über die lokale Feldverteilung in einem poloidalen Querschnitt. Ein Vergleich mit theoretischen Modellen wird durchgeführt. Dazu wird die Helikonwelle in toroidaler Geometrie als geschlossener Wellenzug interpretiert. In der geschlossenen Anordnung können mehrere Lösungen der Dispersionsrelation existieren. Daher werden Linearkombinationen der m=0 und m=+1 Mode verwendet, um die Feldverteilungen anzupassen. Kontrollwert ist der Plasmaradius als Nullstelle der Besselfunktion, der mit den experimentellen Größen gut übereinstimmt. In Argon werden Sprünge in der Dichte und Phase beobachtet, die als Sprünge von n nach n+1 Wellenzügen im Torsatron interpetiert werden können. Messungen toroidaler Wellenzahlen und Wellenlängen sind mit der Entwicklung von toroidal verfahrbahrer Ḃ-Sonden in der Planung.