Les sondes Langmuir sont de petites sondes métalliques insérées dans le plasma. Lorsque les sondes sont polarisées à une tension négative, elles collectent des ions qui bombardent la surface de la sonde. Le courant qui circule vers la sonde peut être utilisé pour mesurer le flux ionique.
La spectroscopie d'échange de charge est une technique qui utilise un faisceau d'atomes d'hydrogène neutres pour exciter les ions du plasma. Lorsque les ions excités se détendent, ils émettent une lumière détectable par un spectromètre. L'intensité de la lumière peut être utilisée pour mesurer la densité des ions.
La nouvelle méthode combine les deux techniques pour mesurer le flux d'ions qui bombardent les parois des dispositifs à fusion. Les sondes Langmuir sont utilisées pour mesurer le flux ionique total, tandis que la spectroscopie d'échange de charge est utilisée pour mesurer la densité des ions. Ces informations peuvent être utilisées pour calculer l’énergie moyenne des ions qui bombardent le mur.
La nouvelle méthode constitue une amélioration significative par rapport aux méthodes précédentes de mesure du flux ionique dans les dispositifs à fusion. Les méthodes précédentes ne permettaient que de mesurer le flux total d’ions et n’étaient pas en mesure de fournir des informations sur l’énergie des ions. La nouvelle méthode fournit des informations plus détaillées sur le flux ionique, ce qui est important pour comprendre le fonctionnement des dispositifs de fusion.
La nouvelle méthode sera utilisée pour étudier le flux d’ions dans le dispositif de fusion ASDEX Upgrade de l’Institut Max Planck de physique des plasmas. Les résultats de ces études aideront les scientifiques à mieux comprendre le fonctionnement des dispositifs de fusion et comment améliorer leurs performances.
