Stoß-Strahlungsmodell für eine präzisere Ermittlung von Plasmaparametern aus der Heliumstrahldiagnostik

Mit einer Heliumstrahl-Diagnostik können lokale Elektrondichte und –temperatur am Plasmarand mit hoher raumzeitlicher Auflösung gemessen werden. Dazu wird Helium als thermischer Strahl injiziert, und die aus der Wechselwirkung mit dem Plasma resultierende Lichtemission mit Hilfe eines Stoß-Strahlungsmodells ausgewertet.

Aufbauend auf existierenden atomaren Daten haben Wissenschaftler am IPP ein neuartiges Stoß-Strahlungsmodell entwickelt, das die realen Prozesse im Plasma möglichst genau beschreibt. Dieses Modell berücksichtigt die dynamische Zustandsbesetzung der injizierten Heliumatome im Plasma und die Reabsorption von selbstemittierter Strahlung.

Die mit dem Modell ausgewerteten Dichteprofile stimmen mit anderen Diagnostiken überein. Insbesondere die Elektronentemperaturprofile haben sich stark verbessert und zeigen nun nicht mehr einen unphysikalischen Anstieg in Richtung Wand. Somit können nun genauere Temperatur- und Dichteprofile gewonnen werden, welche für physikalische Untersuchungen der Dynamik des Plasmarandes wertvoll sind.

 

Diese Arbeit wurde kürzlich im Journal Plasma Physics and Controlled Fusion veröffentlicht.

 

D Wendler et al 2022 Plasma Phys. Control. Fusion 64 045004 https://doi.org/10.1088/1361-6587/ac49f8

Zur Redakteursansicht