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P: Fachverband Plasmaphysik

P 1: Niedertemperaturplasmen / Grundlagen

P 1.5: Vortrag

Montag, 28. März 2011, 17:40–17:55, HS H

Optische Diagnostik Helikon-ähnlicher Entladungen in Wasserstoff und Deuterium — •Wolfgang Böhm¹ und Ursel Fantz^1,2 — ¹Lehrstuhl für Experimentelle Plasmaphysik, Universität Augsburg, 86135 Augsburg — ²Max-Planck-Institut für Plasmaphysik, EURATOM Assoziation, 85748 Garching

Die Verwendung von Helikon-Entladungen gilt als aussichtsreiche Möglichkeit zur Reduzierung der in Quellen negativer Wasserstoffionen (H⁻, D⁻) zur Plasmaerzeugung benötigten Leistungsdichte. Im Gegensatz zu den derzeit eingesetzten induktiv gekoppelten Plasmen, zeichnen sie sich durch eine höhere Effizienz und der gleichzeitigen Betriebsmöglichkeit bei niedrigem Druck aus, sind für Wasserstoff und Deuterium als Arbeitsgas bisher aber kaum erforscht.

Um die Eignung von Helikonentladungen für den Einsatz in Ionenquellen zu untersuchen, soll ein schrittweiser Übergang von typischen Edelgas-Helikonentladungen in langen, dünnen Gefäßen (l ≫ d) zur Geometrie aktueller Ionenquellen (l ≈ d) erfolgen. In einem Experiment mit variabler Gefäßgröße und variablem Magnetfeld (bis 20 mT) wurden dazu bei einer Anregungsfrequenz von 13,56 MHz Wasserstoff- und Deuteriumplasmen erzeugt und mittels optischer Emissionsspektroskopie untersucht. Auf diese Weise kann der Einfluss der Geometrie und des Magnetfeldes auf den Dissoziationsgrad des Plasmas, sowie auf Gastemperatur und Vibrationsbesetzung der Wasserstoffmoleküle untersucht werden. Zudem können Rückschlüsse auf den Verlauf von Elektronendichte und -temperatur gezogen werden.