Hochstromquelle „SIESTA“ für Materialuntersuchungen neu aufgebaut

Nach ca. 40 Jahren Betrieb wurde die alte IPP-Hochstromquelle für die Untersuchung von Plasma-Oberflächen-Prozessen Ende 2015 abgeschaltet. Das Nachfolgeexperiment "SIESTA" hat nun erfolgreich den Routinebetrieb aufgenommen.

Die alte Hochstromquelle für die Untersuchung von Plasma-Oberflächen-Prozessen, die im Laufe von ca. 40 Jahren Grundlage für ca. 200 Publikationen war, wurde Ende 2015 außer Betrieb genommen. In dieser Zeit diente sie vornehmlich zur Messung von Zerstäubungsprozessen und zur Untersuchung von Wasserstoffrückhaltung in Fusionsmaterialien.

Draufsicht auf „SIESTA“. Der Weg des Ionenstrahls von der Quelle bis zum Target ist durch die gestrichelte gelbe Line angedeutet. Wichtige Komponenten des Aufbaus sind in der Figur bezeichnet. Der Pfeil mit der Anmerkung „Zu PERMEX“ deutet den Weg zu einer geplanten Erweiterung des Experimentaufbaus an.

Schon etwas vorher wurde an anderer Stelle mit dem Aufbau eines Nachfolgeexperiments begonnen. Das Konzept des Neuaufbaus orientiert sich stark am Vorgängermodell, aber natürlich wurden einige apparative Verbesserungen vorgenommen.

Das erste Plasma in SIESTA (Second Ion Experiment for Sputtering and TDS Analysis) wurde im Februar 2016 gezündet. Nach ca. 2 Jahren eingehender Charakterisierung und Optimierung ist SIESTA (siehe Figur) nun  bereit für den Routinebetrieb. Durch den Einbau einer magnetischen Quadrupollinse (der wesentlichsten Änderung gegenüber dem Vorgängermodell) ist der am Target erreichbare Ionenstrom ca. einen Faktor 4 höher.

Ein grundlegende Beschreibung des Experimentaufbaus und der Charakterisierung von SIESTA findet sich in einer gerade erschienenen Publikation in ‚Review of Scientific Instruments‘:

R. Arredondo et al., “SIESTA: A High Current Ion Source for Erosion and Retention Studies”, Review of Scientific Instruments, 89, 103501 (10pp) (2018). doi: 10.1063/1.5039156

Link: https://aip.scitation.org/doi/10.1063/1.5039156

Der Artikel wurde in „Review of Scientific Instruments” als “Editors Pick” besonders herausgehoben.

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