Ionenquellenentwicklung und Anwendungen

zurück zur Übersicht

Aufbau und Diagnostiken der in-situ Diagnostikplattform für elektrische Raumantriebe.
Aufbau und Diagnostiken der in-situ Diagnostikplattform für elektrische Raumantriebe.
Simulation der Strahlextraktion durch ein 2-Gittersystem. Die Erosion des Beschleunigungsgitters (rechts) durch umgeladene Ionen ist deutlich sichtbar.

Ionenquellen, Komponenten und Diagnostik

Ionenquellenentwicklung und –diagnostik für terrestrische (Breitstrahl-Ionenquellen) und extraterrestrische (elektrische Raumantriebe) Anwendungen ist eine Kernkompetenz des IOM. Hier stehen neben der Verbesserung der Lebensdauer und Adaption für spezifische Prozesse, die Entwicklung von Komponenten im Vordergrund, die kommerziell nicht erhältlich sind (z.B. RF-Netzteile, Gittersysteme für die Ionenextraktion sowie Neutralisatoren). Zudem werden Diagnostiken zur in-situ Charakterisierung von Ionenstrahlen und dynamischen Plasmarandschichten entwickelt und erprobt. Diese werden zum Teil auf einer transportablen, modularen in-situ Diagnostikplattform für elektrische Raumantriebe eingesetzt. Des Weiteren werden Werkzeuge zur dynamischen Simulation der Gittererosion für die Lebensdauerprognose von Gitterionenquellen bzw. –triebwerken entwickelt.

  • Entwicklung und Anpassung von Ionenquellen an Ihre Technologie (Kaufman, HF, ECR, rund, linear)
  • Entwicklung von Komponenten für Ionenquellen, z.B. Neutralisatoren
  • Entwicklung von in-situ Ionenstrahl- und Plasmadiagnostik (Faradaysonden,  Gegenfeldanalysatoren, thermische Bildgebung, Profilometrie, laserinduzierte Fluoreszenz, …)
  • Modulare in-situ Diagnostikplattform für elektrische Raumantriebe
  • Entwicklung von Werkzeugen zur Lebensdauersimulation von Gitterionenquellen bzw. -triebwerken

Ausgewählte Publikationen

  • H. Neumann, M. Tartz, F. Scholze, T. Chassé, H. Kersten, H. Leiter
    Broad beam ion sources for electrostatic space propulsion and surface modification processes: From roots to present applications
    Contrib. Plasma Phys. 47 (7) (2007) 487
    https://doi.org/10.1002/ctpp.200710063

  • F. Scholze, C. Eichhorn, C. Bundesmann, D. Spemann, H. Neumann, A. Bulit, D. Feili, J. Gonzalez del Amo
    Modelling of a radio frequency plasma bridge neutralizer (RFPBN)
    Proc. Eng. 185 (2017) 9
    doi.org/10.1016/j.proeng.2017.03.284

  • C. Bundesmann, C. Eichhorn, F. Scholze, D. Spemann, H. Neumann, D. Pagano, S. Scaranzin, F. Scortecci, H. J. Leiter, S. Gauter, R. Wiese, H. Kersten, K. Holste, P. Köhler, P. J. Klar, S. Mazouffre, R. Blott, A. Bulit, K. Dannenmayer
    An advanced electric propulsion diagnostic (AEPD) platform for in-situ characterization of electric propulsion thrusters and ion beam sources,
    Eur. Phys. J. D 70 (2016) 212
    DOI:10.1140/epjd/e2016-70236-0

  • M. Tartz, E. Hartmann, H. Neumann
    Validated simulation of the ion extraction grid lifetime
    Rev. Sci. Instrum. 79 (2008) 02B905
    https://doi.org/10.1063/1.2801376