Een team wetenschappers van het Max Planck Instituut voor Plasmafysica in Garching, Duitsland, heeft een nieuwe methode ontwikkeld om de ionenstroom te meten die de wanden van fusie-apparaten bombarderen. De methode maakt gebruik van een combinatie van Langmuir-sondes en ladingsuitwisselingsspectroscopie.

Langmuir-sondes zijn kleine metalen sondes die in het plasma worden ingebracht. Wanneer de sondes op een negatieve spanning worden ingesteld, verzamelen ze ionen die het sondeoppervlak bombarderen. De stroom die naar de sonde vloeit, kan worden gebruikt om de ionenflux te meten.

Ladingsuitwisselingsspectroscopie is een techniek waarbij een bundel neutrale waterstofatomen wordt gebruikt om ionen in het plasma te exciteren. Wanneer de aangeslagen ionen ontspannen, zenden ze licht uit dat kan worden gedetecteerd door een spectrometer. De intensiteit van het licht kan worden gebruikt om de dichtheid van de ionen te meten.

De nieuwe methode combineert de twee technieken om de ionenstroom te meten die de wanden van fusie-apparaten bombarderen. De Langmuir-sondes worden gebruikt om de totale ionenflux te meten, terwijl de ladingsuitwisselingsspectroscopie wordt gebruikt om de dichtheid van de ionen te meten. Deze informatie kan worden gebruikt om de gemiddelde energie te berekenen van de ionen die de muur bombarderen.

De nieuwe methode is een aanzienlijke verbetering ten opzichte van eerdere methoden voor het meten van de ionenflux in fusie-apparaten. De voorgaande methoden konden alleen de totale ionenstroom meten en konden geen informatie verschaffen over de energie van de ionen. De nieuwe methode biedt meer gedetailleerde informatie over de ionenflux, wat belangrijk is om te begrijpen hoe fusie-apparaten werken.

De nieuwe methode zal worden gebruikt om de ionenflux in het ASDEX Upgrade-fusieapparaat van het Max Planck Instituut voor Plasmafysica te bestuderen. De resultaten van deze onderzoeken zullen wetenschappers helpen beter te begrijpen hoe fusie-apparaten werken en hoe ze hun prestaties kunnen verbeteren.