Berlin 2014 – wissenschaftliches Programm

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P: Fachverband Plasmaphysik

P 19: Poster Session - Low Temperature Plasmas

P 19.9: Poster

Mittwoch, 19. März 2014, 16:30–18:30, SPA Foyer

Volumen und oberflächenunterstützte Erzeugung von negativen Wasserstoffionen in einem Niederdruck-ECR-Plasma — •Uwe Kurutz^1,2, Ursel Fantz^1,2 und David Rauner² — ¹Max-Planck-Institut für Plasmaphysik, EURATOM-Assoziation, Boltzmannstr. 2, 85748 Garching — ²AG Experimentelle Plasmaphysik, Institut für Physik, Universität Augsburg, 86135 Augsburg

In Ionenquellen für negative Wasserstoffionen, wie sie unter anderem an Beschleunigersystemen eingesetzt werden, erfolgt die Erzeugung negativer Ionen entweder durch einen Volumen- oder einen Oberflächenprozess. Der Volumenprozess allein ist für viele Anwendungen jedoch zu ineffektiv und hohe negative Ionendichten bei geringem Quellendruck werden derzeit nur über Oberflächen mit abgesenkter Austrittsarbeit erzeugt. Hierfür wird Cäsium in die Quelle verdampft, dessen Dynamik im Plasma und an der Oberfläche jedoch die zeitliche Stabilität und die Reproduzierbarkeit beeinträchtigt. In einem ECR-Plasma (min. Druck 0.3Pa, max. Leistung 1kW) werden daher Alternativen zur effektiven Erzeugung negativer Wasserstoffionen untersucht. In dem nach dem Tandem-Prinzip arbeitenden Experiment wird der Einfluss verschiedener Materialien auf die negative Ionendichte mit einem Laserdetachment-System gemessen und mit der Erzeugung über den reinen Volumenprozess verglichen. Plasmaparameter wie Elektronendichte und -temperatur werden mittels Langmuirsonde bestimmt. Die absoluten Ionendichten aus der Laserdetachment-Messung werden mittels Cavity-Ringdown-Spektroskopie überprüft und Ergebnissen einer 0-dim. Teilchenbilanz gegenübergestellt.