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P: Plasmaphysik
P 15: Diagnostik 2; Niedertemperaturplasmen / Plasmatechnologie 5; Plasma-Wand Wechselwirkung 1
P 15.15: Poster
Dienstag, 28. März 2006, 17:00–19:00, Flure
Simulation der Cäsiumdynamik in negativen Ionenquellen(H−) zur Neutralteilchenheizung — •D. Wünderlich, U. Fantz und NNBI–Team — Max-Planck-Institut für Plasmaphysik, 85748 Garching,EURATOM Assoziation
In Niedertemperaturplasmen entstehen negative Wasserstoffionen sowohl im Plasmavolumen als auch an den Oberflächen. In der Entwicklung von negativen Ionenquellen für die Neutralteilchenheizung von ITER wird Cäsium verwendet, um die Ausbeute des Oberflächenprozesses zu maximieren. Bei der optimalen Schichtdicke (≈1 ML) wird die Austrittsarbeit einer Molybdänoberfläche auf ≈2 eV abgesenkt. Um dies zu erreichen, wird Cäsium lokal in der Ionenquelle (Te ≈ 1−2 eV, ne ≈ 1017 m−3, p<0.5 Pa) verdampft und verteilt sich in dieser. Eine optimale Produktion der Ionen nahe am Extraktionsbereich, also auf dem Plasmagitter, ist wünschenswert, da im Volumen effektive Verlustprozesse stattfinden (Elektronenabstreifung, gegenseitige Neutralisation mit Hx+). Eine Optimierung der H−–Produktion setzt also die Optimierung der Bedeckung des Gitters mit Cäsium vorraus. Dazu ist neben der Diagnostik am Experiment eine theoretische Beschreibung mittels Modellen nötig. Grundlage dazu ist die Charakterisierung der Cäsiumdynamik in der komplexen Experimentgeometrie. Speziell für diese Problemstellung wird ein flexibler Monte–Carlo–Transportcode entwickelt. Neben Resultaten von Rechnungen zur Randschicht werden erste Ergebnisse zur Ausbreitung von Cäsium in der Plasmaquelle vorgestellt.