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Helicon volume production of H$^−$ and D$^−$ using a resonant birdcage antenna on RAID

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  • Additional Information
    • Contributors:
      Swiss Plasma Center (SPC); Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL); Service de Physico-Chimie (SPC); Département de Recherche sur les Matériaux et la Physico-chimie pour les énergies bas carbone (DRMP); Institut des Sciences Appliquées et de la Simulation pour les énergies bas carbone (ISAS); CEA-Direction des Energies (ex-Direction de l'Energie Nucléaire) (CEA-DES (ex-DEN)); Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-CEA-Direction des Energies (ex-Direction de l'Energie Nucléaire) (CEA-DES (ex-DEN)); Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Institut des Sciences Appliquées et de la Simulation pour les énergies bas carbone (ISAS); Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay; Laboratoire de Physique Subatomique et de Cosmologie (LPSC); Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP ); Université Grenoble Alpes (UGA); LAboratoire PLasma et Conversion d'Energie (LAPLACE); Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3); Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP); Université de Toulouse (UT); Institut de Recherche sur la Fusion par confinement Magnétique (IRFM); Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)); Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA); University of Bary; INSEAN - CNR; National Research Council of Italy
    • Publication Information:
      HAL CCSD
      Springer International Publishing
    • Publication Date:
      2023
    • Collection:
      Université Toulouse III - Paul Sabatier: HAL-UPS
    • Abstract:
      International audience ; Negative ion production by volumetric processes is investigated in the RAID linear device using experiments and modeling. Measurements by optical emission spectroscopy, cavity ring-down spectroscopy, and Langmuir probe assisted laser photodetachment are combined and reveal that H$^−$ and D$^−$ ions are distributed in a halo around the plasma column with densities of 2 × 10$^{16}$ m$^{-3}$ for only a few kilowatts of RF power in a Cs-free plasma. A hydrogen transport fluid code shows that RAID plasmas have a hot electron core favorable to ro-vibrational excitation and dissociation of H$_2$ molecules. Dissociative attachment to ro-vibrationally excited H$_2$ molecules is the only significant source of H$^−$ anywhere in the RAID volume
    • ISBN:
      978-3-031-21475-2
      3-031-21475-7
    • Relation:
      hal-04280387; https://hal.science/hal-04280387; https://hal.science/hal-04280387/document; https://hal.science/hal-04280387/file/Chapter_9.pdf; INSPIRE: 2720617
    • Accession Number:
      10.1007/978-3-031-21476-9_9
    • Online Access:
      https://doi.org/10.1007/978-3-031-21476-9_910.1007/978-3-031-21476-9
      https://hal.science/hal-04280387
      https://hal.science/hal-04280387/document
      https://hal.science/hal-04280387/file/Chapter_9.pdf
    • Rights:
      info:eu-repo/semantics/OpenAccess
    • Accession Number:
      edsbas.597C16B9