Düsseldorf 2007 – wissenschaftliches Programm
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P: Fachverband Plasmaphysik
P 16: Poster
P 16.24: Poster
Mittwoch, 21. März 2007, 16:30–18:30, Poster A
Rechnungen zum Einfluss von Bias und Magnetfeldern auf die Randschicht in einer Quelle für negative Wasserstoffionen — •Dirk Wünderlich und NNBI– Team — Max-Planck-Institut für Plasmaphysik, 85748 Garching, EURATOM Assoziation
Neutralteilcheninjektoren stellen eine wichtige Heizmethode für Fusionsexperimente dar. Für ITER sind Neutralteilcheninjektoren in Entwicklung, die auf negativen Ionen basieren. Die negativen Ionen werden in einem Niedertemperaturplasma (Te < 2 eV, ne < 5·1017 m−3, p<0.5 Pa) erzeugt, hauptsächlich durch den Oberflächenprozess an dem mit Cäsium bedeckten Plasmagitter. Die Dichte des extrahierten Ionenstroms lässt sich experimentell unter anderem durch Variation des extern angelegten magnetischen Filterfeldes sowie der Vorspannung (Bias) des Gitters gegenüber der Gefäßwand beeinflussen. Um die Effektivität der Quelle zu optimieren, ist ein Verständnis des Einflusses dieser Parameter auf die Extraktion bzw. Zerstörung der Ionen durch Stöße nötig. Die Ionentrajektorien sind stark von der Form und räumlichen Ausdehnung der Randschicht am Gitter abhängig. Grundlegendes Werkzeug, um das Zustandekommen der Randschicht zu verstehen, sind Modellrechnungen. Da kein einfaches Zweikomponentenplasma vorliegt, wurde ein numerischer Ansatz gewählt: Dazu wurde ein eindimensionaler Particle–in–Cell (PIC) Code entwickelt. Dieser Code wurde zunächst an einfachen Zweikomponentenplasmen getestet, ehe Rechnungen zum Einfluss von Bias und Magnetfeldern in Plasmen mit negativen Ionen durchgeführt wurden. Der verwendete Code sowie die Ergebnisse werden vorgestellt und diskutiert.