Darmstadt 2008 – wissenschaftliches Programm

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P: Fachverband Plasmaphysik

P III: Poster: Diagnostik, Theorie, Schwerionen- und lasererzeugte Plasmen, Sonstiges

P III.4: Poster

Dienstag, 11. März 2008, 11:00–13:00, Poster C3

Particle-in-Cell-Modell für Langmuirsondenmessungen in HF-Quellen zur Produktion negativer Wasserstoffionen — •Dirk Wünderlich, Ursel Fantz und NNBI -Team — Max-Planck-Institut für Plasmaphysik, 85748 Garching, EURATOM Assoziation

Die Injektion schneller Neutralteilchen hat einen erheblichen Anteil an Heizung und Stromtrieb in magnetisch eingeschlossenen Fusionsexperimenten. Für ITER sind Neutralteilcheninjektoren in Entwicklung, die auf negativen Ionen basieren. Die negativen Ionen werden in einem Niedertemperaturplasma (T_e < 2 eV, n_e < 5·10¹⁷ m⁻³, p < 0.5 Pa) erzeugt, hauptsächlich durch den Oberflächenprozess an dem mit Cäsium bedeckten Plasmagitter. Daher ist eine Korrelation zwischen Plasmahomogenität und Beamhomogenität zu erwarten. Diese Korrelation wird an den Testständen des IPP Garching mittels verschiedener Diagnostikmethoden untersucht. Dazu gehören ortsaufgelöste Messungen von T_e, n_e und n(H⁻) mit Langmuirsonden bzw. dem auf Sondenmessungen aufbauenden Verfahren des Laser-Photodetachments. Da das Plasma durch Einkoppeln eines HF-Feldes erzeugt wird, ein magnetisches Filterfeld vorhanden ist sowie das Plasma aus mehr als zwei geladenen Teilchensorten besteht, ist die Interpretation von Sondenmessungen im Vergleich zur klassischen Sondentheorie erschwert. Um die Interpretation zu unterstützen, wurden numerischen Rechnungen mit einem eindimensionalen Particle-in-Cell (PIC) Code durchgeführt. Der verwendete Code sowie die Ergebnisse werden vorgestellt und diskutiert.