Augsburg 2006 – wissenschaftliches Programm
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P: Plasmaphysik
P 15: Diagnostik 2; Niedertemperaturplasmen / Plasmatechnologie 5; Plasma-Wand Wechselwirkung 1
P 15.19: Poster
Dienstag, 28. März 2006, 17:00–19:00, Flure
Numerische Simulation der Extraktion negativer Wasserstoffionen — •R. Gutser1, D. Wünderlich2, H.D. Falter2 und U. Fantz2 — 1Lehrstuhl für Experimentelle Plasmaphysik, Institut für Physik, Universität Augsburg, 86135 Augsburg — 2Max-Planck-Institut für Plasmaphysik, 85748 Garching, EURATOM Assoziation
Quellen für negative Ionen (H−,D−) sind für die Neutralteilchenheizung von Fusionsexperimenten von hoher Relevanz. Unter Verwendung des Kobra3D Inp[1]–Codes wurden Rechnungen zur Geometrie des Extraktionssystems (drei Gitter) und zur Strahloptik für die Quellen am IPP durchgeführt. Dieser selbstkonsistente Code löst zunächst die durch die Elektrodengeometrie bestimmte Laplace–Gleichung. Zusammen mit einem vorgegebenen magnetischen Feld ist es nun möglich, in einem Ray–Tracing Verfahren die Bahnen der einzelnen Ionen numerisch zu integrieren. Die gewonnenen Bahndaten werden verwendet, um aus der Raumladung der Teilchen die Ladungsverteilung für den nächsten Zyklus zu bestimmen. Das Lösen der damit erhaltenen Poisson–Gleichung (Ladungsverteilung und Elektroden) ermöglicht die erneute Berechnung der Trajektorien. Dieser Zyklus wird wiederholt, bis Selbstkonsistenz erreicht ist. Der Kobra–Code soll mit einer Particle–In–Cell Simulation der Plasmaquelle kombiniert werden. Es werden mögliche Optimierungen der Geometrie des Extraktionssystems betrachtet (Anordnung der drei Gitter im Hinblick auf die Minimierung der ko–extrahierten Elektronen bei optimierter Strahloptik für H− Teilchen).
[1] P.Spädtke and S.Wipf, KOBRA3–a Code for the Calculation of Space Charge Influenced Trajectories in 3 Dimensions, GSI 89-09 (1989)