Hannover 2016 – wissenschaftliches Programm
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P: Fachverband Plasmaphysik
P 6: Low temperature plasmas I
P 6.4: Vortrag
Dienstag, 1. März 2016, 12:10–12:25, b302
Übergang von volumen- zu oberflächendominierter H−-Produktion in großflächigen Quellen negativer Wasserstoffionen — •Christian Wimmer, Loic Schiesko, Serhiy Mochalskyy, Ursel Fantz und NNBI Team — Max-Planck-Institut für Plasmaphysik, 85748 Garching
Für die Neutralteilchenheizung von ITER werden großflächige, leistungsstarke Quellen negativer Wasserstoffionen benötigt. Negative Wasserstoffionen können in einem Wasserstoffplasma mittels Volumenprozess (dissoziative Elektronenanlagerung an vibratorisch angeregte Wasserstoffmoleküle) sowie über den Oberflächenprozess an einer Oberfläche mit niedriger Austrittsarbeit erzeugt werden. Die Zielparameter für die extrahierte Stromdichten der ITER Ionenquelle (jH− ≥ 32.9 mA/cm2 bei gleichzeitig geringerer ko-extrahierter Elektronenstromdichte) können dabei nur über den Oberflächenprozess erreicht werden, weswegen Caesium (niedrigste Austrittsarbeit aller stabiler chemischer Elemente) in die Quelle verdampft wird. Die hierdurch einsetzende Oberflächenemission von H− in das Plasma ändert dabei stark die Plasmaparameter (Plasmapotential, Plasmasymmetrie sowie Elektronen- und H−-Dichte) nahe des Extraktionssystems. Der Übergang von volumen- zu oberflächendominierter H−-Produktion wurde experimentell untersucht. Vorgestellt werden diese Ergebnisse zusammen mit einem Vergleich einer Modellierung des Extraktionsbereichs (3D PIC Code ONIX).