Plasmaphysikalische Untersuchungen zur Ionenproduktion in Quellen negativer Wasserstoffionen für Teilchenbeschleuniger

• Antragsteller: Dr. Stefan Briefi
• Fachliche Zuordnung: Optik, Quantenoptik und Physik der Atome, Moleküle und Plasmen
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 259180596

Die Optimierung von Quellen negativer Wasserstoffionen für Teilchenbeschleuniger stützt sich bisher auf empirisches Vorgehen. Der direkte Einfluss veränderter Betriebsparameter oder Komponenten auf die Plasmaparameter der Wasserstoffentladung wird nicht betrachtet, da der diagnostische Zugang zum Ionenquellenplasma schwierig ist. Für zukünftige Experimente an Beschleunigern werden immer höhere Anforderungen an die Ionenquellen gestellt. Um eine zielgerichtete Optimierung der Quellen durchführen zu können ist aber eine dedizierte Betrachtung der Plasmaparameter und deren Einfluss auf die Ionenproduktion unabdingbar. Das beantragte Projekt greift diesen Punkt auf: Es soll eine grundlegende systematische Untersuchung der Abhängigkeiten der Erzeugungs- und Vernichtungsprozesse der negativen Wasserstoffionen von den Plasmaparametern stattfinden. Die Anwendung der gewonnenen Erkenntnisse soll direkt bei der Optimierung der Linac4-Quelle des CERN demonstriert werden, deren geforderte hohe Ionenstromstärke bei gleichzeitig niedriger Emittanz bisher von keiner existierenden Ionenquelle erreicht wird. Die Relevanz des Projektes ist aber nicht auf diese Ionenquelle beschränkt sondern die gewonnenen Erkenntnisse tragen entscheidend zur Entwicklung der nächsten Generation von Quellen negativer Wasserstoffionen bei, die weltweiten Einsatz finden werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Schweiz
• Beteiligte Person: Dr. Jacques Lettry