Stuttgart 2012 – wissenschaftliches Programm

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P: Fachverband Plasmaphysik

P 17: Laserplasmen und innovative Anwendungen

P 17.4: Vortrag

Donnerstag, 15. März 2012, 11:15–11:30, V55.01

Diagnostik, Simulation und Visualisierung eines Mikrowellenplasmas — •Tim Brandt, Thomas Trottenberg und Holger Kersten — Institut für Experimentelle und Angewandte Physik, Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, D-24098 Kiel

Breitstrahlionenquellen, die für die Plasmaerzeugung das Prinzip der Elektron-Zyklotron-Resonanz (ECR) nutzen, finden heutzutage viele Anwendungen in der Industrie. Zur Optimierung dieser Anwendungen und der Ionenquellen selbst ist ein genaues Verständnis des ECR-Prozesses erforderlich. Theoretische Beschreibung und Simulation von ECR-Plasmen sind sehr anspruchsvoll. Es werden Messdaten benötigt, um das Modell zu verifizieren und zu optimieren.

Die Diagnostik eines ECR-Plasmas stellt allerdings ebenfalls eine große Herausforderung dar. Mikrowellen und das starke statische Magnetfeld erfordern unkonventionelle diagnostische Methoden.

In diesem Beitrag werden sowohl Simulation als auch Diagnostik an einer industriellen ECR-Breitstrahlionenquelle vorgestellt. Es wird dabei deutlich, dass sowohl die theoretische als auch die experimentelle Untersuchung dieses Plasmatyps Stärken und Schwächen haben. Die beiden Zugänge können sich gegenseitig ergänzen und zu einem besseren Verständnis führen. Insbesondere wird der Frage nachgegangen, wie anhand der Messdaten zwischen ECR-Heizung und reiner Mikrowellenheizung unterschieden werden kann. Ergänzend werden Funktionsweise und Anwendungsmöglichkeiten von ECR-Ionenquellen mit animierten Computergraphiken dargestellt, die in Ausbildung und Öffentlichkeitsarbeit verwendet werden können.