Hannover 2010 – wissenschaftliches Programm
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P: Fachverband Plasmaphysik
P 18: Poster: Diagnostics
P 18.4: Poster
Donnerstag, 11. März 2010, 16:00–18:00, Lichthof
Laserdetachment zur Messung von H−-Ionendichten — •Thomas Maier1 und Ursel Fantz1,2 — 1Lehrstuhl für Experimentelle Plasmaphysik, Universität Augsburg, 86135 Augsburg — 2Max-Planck-Institut für Plasmaphysik, EURATOM Assoziation, 85748 Garching
Die Untersuchung von H−/D−-Ionen ist bedeutend für die Entwicklung der Neutralteilchenheizung von ITER, die auf deren Basis arbeiten wird. Eine der wenigen Methoden zur Bestimmung der Dichte von H−-Ionen ist das Laserdetachment (H−+hν→ H+e), welches zudem ortsaufglöste Messungen ermöglicht.
Diese Diagnostik wurde an einem ECR Plasma realisiert, welches die H−-Ionen mittels Volumenprozess (H2(v″)+e→ H−+H) erzeugt. Das zeitlich stabile und leicht zugängliche Plasma erlaubt die Einstellung der Plasmaparameter in einem günstigen Bereich für die H−-Produktion. Zudem kann die H−-Dichte weiter maximiert werden: Mit Hilfe des Tandem-Prinzips mit Bereichen unterschiedlicher Elektronentemperaturen ("Meshed Grid Bias Method") sowie durch die zusätzliche Einbringung einer Oberfläche mit geringer Austrittsarbeit (Oberflächenprozess).
Um eine reproduzierbare Detachment-Messung am mit ca. 50kHz oszillierenden Plasma zu ermöglichen wurde eine Trigger- und Messschaltung entwickelt. Die dadurch mögliche Mittelung vieler Messungen zum gleichen Plasmazustand und die Verringerung des Signal-Rausch-Abstandes erlaubt eine Nachweisgrenze der H−-Ionen von unter 2% n(H−)/ne.
Die so erhaltenen H−-Dichten werden für die verschiedenen Konfigurationen des Experiments gegenübergestellt und diskutiert.