Sviluppo di una diagnostica per misurare la carica spaziale di un fascio di ioni negativi

Le misure del potenziale di plasma e dello spettro di energia delle particelle secondarie nella regione di deriva di un fascio di ioni negativi danno informazioni sulla formazione di plasma indotta dal fascio e sul trasporto del fascio stesso attraverso gas a bassa pressione. La formazione di plasma in sistemi di fasci di ioni negativi e le caratteristiche di tale plasma sono utili specialmente nell'analisi della compensazione di carica spaziale, che ha un importante impatto sullo studio di fasci di particelle neutre utilizzati per scaldare il plasma all'interno di un tokamak. Dopo una breve introduzione sulle sorgenti di ioni negativi e sulla compensazione di carica spaziale, viene fatta un'analisi dettagliata di quest'ultima. I risultati vengono utilizzati per sviluppare una simulazione numerica e per progettare e costruire una sonda a potenziale ritardante per lo studio della compensazione di carica spaziale. Dopo la costruzione, la sonda viene testata in un dispositivo magnetron per sputtering. I risultati del test sono ottimi: molto insegnano sul funzionamento della sonda e inoltre suggeriscono come continuare il lavoro futuro.