Stuttgart 2012 – wissenschaftliches Programm
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P: Fachverband Plasmaphysik
P 23: Plasmatechnologie I (Niederdruckkonzepte)
P 23.1: Hauptvortrag
Freitag, 16. März 2012, 10:30–11:00, V57.01
Modellierung der Ionenquelle für ITER NBI: Von der Erzeugung negativer Wasserstoffionen bis zur Extraktion — •Dirk Wünderlich und NNBI- Team — Max-Planck-Institut für Plasmaphysik, 85748 Garching, EURATOM Assoziation
Das für Heizung und Stromtrieb an ITER vorgesehene Neutralteilchen–Injektionssystem basiert auf am MPI für Plasmaphysik in Garching entwickelten HF–Quellen für negative Wasserstoff- oder Deuteriumionen. Die Erzeugung negativer Ionen in diesen Quellen beruht auf der Konversion von Wasserstoffatomen und Protonen an den mit einer dünnen Cäsiumschicht bedeckten Innenwänden des Plasmagefäßes.
Für den Einsatz an ITER werden an die Ionenquellen hohe Anforderungen bezüglich der Dichten von Ionen- und Elektronenstrom, der Pulsdauer sowie der räumlichen und zeitlichen Homogenität des Ionenstrahls gestellt. Das Erfüllen dieser Anforderungen stellt eine große physikalische und technologische Herausforderung dar.
Von besonderer Relevanz ist das kalte (Te≈1 eV) und dünne (ne≈1017 m−3) Plasma in direkter Nähe der Plasmagitteroberfläche. Mit Unterstützung verschiedener Diagnostikmethoden wurden in den vergangenen Jahren durch experimentnahe Anwendung verschiedener theoretischer Modelle große Fortschritte bezüglich des Verständnisses der bei der Entstehung, dem Transport und der Extraktion der negativen Wasserstoffionen beteiligten komplexen Prozesse erzielt. Die unterschiedlichen Modelle sowie deren aktuellen Resultate werden im Kontext mit dem derzeitigen Stand der Entwicklung der Ionenquellen vorgestellt.