Le sonde di Langmuir sono piccole sonde metalliche che vengono inserite nel plasma. Quando le sonde sono polarizzate su una tensione negativa, raccolgono ioni che bombardano la superficie della sonda. La corrente che fluisce alla sonda può essere utilizzata per misurare il flusso ionico.
La spettroscopia a scambio di carica è una tecnica che utilizza un fascio di atomi di idrogeno neutri per eccitare gli ioni nel plasma. Quando gli ioni eccitati si rilassano, emettono luce che può essere rilevata da uno spettrometro. L'intensità della luce può essere utilizzata per misurare la densità degli ioni.
Il nuovo metodo combina le due tecniche per misurare il flusso di ioni che bombardano le pareti dei dispositivi di fusione. Le sonde di Langmuir vengono utilizzate per misurare il flusso ionico totale, mentre la spettroscopia a scambio di carica viene utilizzata per misurare la densità degli ioni. Questa informazione può essere utilizzata per calcolare l'energia media degli ioni che bombardano il muro.
Il nuovo metodo rappresenta un miglioramento significativo rispetto ai metodi precedenti per misurare il flusso di ioni nei dispositivi di fusione. I metodi precedenti erano in grado solo di misurare il flusso ionico totale e non erano in grado di fornire informazioni sull’energia degli ioni. Il nuovo metodo fornisce informazioni più dettagliate sul flusso ionico, che è importante per comprendere come funzionano i dispositivi di fusione.
Il nuovo metodo verrà utilizzato per studiare il flusso ionico nel dispositivo di fusione ASDEX Upgrade presso l'Istituto Max Planck per la fisica del plasma. I risultati di questi studi aiuteranno gli scienziati a comprendere meglio come funzionano i dispositivi di fusione e come migliorarne le prestazioni.
