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P: Fachverband Plasmaphysik

P 11: Diagnostische Methoden

P 11.1: Vortrag

Mittwoch, 21. März 2007, 11:30–11:45, 6C

Ortsaufgelöste Messung der negativen Wasserstoffionendichte in einer HF-Quelle — •Sina Christ-Koch^1,2, Ursel Fantz^1,2 und NNBI Team² — ¹Lehrstuhl für Experimentelle Plasmaphysik, Institut — ²Max-Planck-Institut für Plasmaphysik, 85748 Garching,

Für zukünftige Fusionsexperimente werden Neutralteilchenheizungen benötigt, die auf der Basis von negativen Ionen (H⁻/D⁻) arbeiten. Am Institut für Plasmaphysik (IPP) werden Niederdruck-Ionenquellen (P_max = 90 kW) entwickelt, die die benötigten Anforderungen erfüllen sollen (j_D⁻ = 20 mA/cm² bei 0.3 Pa, Homogenität ≥ 90 %). Zur Messung der örtlichen Verteilung der negativen Wasserstoffionen wird das Photodetachmentverfahren angewandt. Dabei lösen die Photonen eines gepulsten Nd:YAG-Lasers ( λ = 1064 nm, maximale Leistung 200 mJ pro Puls, Pulsdauer ∼ 7 ns) die zusätzlichen Elektronen der negativen Ionen ab. Diese werden mit einer positiv vorgespannten Langmuirsonde gemessen, deren Position in der Quelle verändert werden kann. Damit wurden Profile des Verhältnisses negative Ionendichte zu Elektronendichte gemessen. Bei bekanntem Elektronendichteprofil lässt sich das Profil der negativen Ionendichte bestimmen. Die besonderen Herausfoderungen bei diesen Messungen lagen bei den Störungen durch die Hochfrequenz (f = 1 MHz), dem Einfluss externer Magnete und dem Quellenpotential von -20 kV.