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P: Fachverband Plasmaphysik
P 9: Poster: Niedertemperaturplasmen
P 9.26: Poster
Tuesday, March 31, 2009, 17:30–19:30, Foyer des IfP
Untersuchungen zur Plasmarandschicht in HF-Quellen zur Produktion negativer Wasserstoffionen — •Dirk Wünderlich, Ursel Fantz und NNBI -Team — Max-Planck-Institut für Plasmaphysik, 85748 Garching, EURATOM Assoziation
Das für Heizung und Stromtrieb an ITER vorgesehene Neutralteichen-Injektionssystem basiert auf einer am IPP Garching entwickelten HF-Quelle für negative Wasserstoffionen. In einem Niederdruckplasma (p≈0.3 Pa) werden durch Konversion an der mit einer dünnen Cäsiumschicht bedeckten Oberfläche des Extraktionssystems negative Wasserstoffionen erzeugt. Aufgrund der geringen Bindungsenergie des zusätzlichen Elektrons (Eb=0.75 eV) werden selbst bei niedrigen Elektronentemperaturen (Te≈1−2 eV) nur maximal etwa 20 % dieser Ionen extrahiert. Da die Potentialverteilung innerhalb des Plasmas von entscheidender Bedeutung für die Quelleffizienz ist, wurde mit einem 1d3v-PIC-Code selbstkonsistent die Ladungsdichteverteilung in der Plasmarandschicht an den Wänden der Ionenquelle und in der Umgebung einer Sondenspitze berechnet. Der Einfluss von an den Oberflächen produzierten negativen Ionen und den im Plasma vorhandenen positiven Cs-Ionen auf die Randschicht wurde untersucht. Der aktuelle Status des verwendeten Codes sowie die neuesten Ergebnisse werden vorgestellt und diskutiert.