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Kathrin Schulte

• Schon seit längerer Zeit wird die Verwendung sogenannter Gabor-Plasmalinsen, in denen ein einkomponentiges also Nichtneutrales Plasma eingeschlossen wird, zur Fokussierung von Teilchenstrahlen untersucht. Um eine gute Fokussierqualität zu erreichen, wird ein hoher Füllgrad der Linse, sowie ein lineares elektrisches Feld benötigt. Während die Gabor-Plasmalinse innerhalb ihres Arbeitsbereiches, in dem das Plasma als thermalisiert angenommen wird, gute Abbildungseigenschaften aufweist, kommt es außerhalb der Arbeitsfunktion der Raumladungslinse zu einem starken Verlust der Strahlqualität. Die Gabor-Plasmalinse dient als Instrument, doch um ihre Anwendung zu optimieren, müssen die wesentlichen Prozesse in Nichtneutralen Plasmen verstanden werden. In der vorliegenden Arbeit wurden Diagnosemethoden zur Bestimmung der Plasmaparameter eines Nichtneutralen Plasmas untersucht, deren Anwendung sich im Bereich der elektrisch neutralen Plasmen bewährt haben. Es wurden desweiteren neue Methoden entwickelt, um die wichtigen Parameter wie Elektronendichte und Elektronentemperatur bestimmen zu können. Die Ergebnisse der Messungen werden numerischen Simulationen vergleichend gegenübergestellt.
• Over the past years the application of so called Gabor Plasma Lenses which provide the confinement of a noneutral plasma for focusing ion beams has been investigated. This space charge lens achieves a good focusing quality if the electric field which is closely related to the electron density is linear in radial direction. The focusing quality shows a strong dependancy on the state of the confined nonneutral plasma. To improve the performance of the Gabor Plasma Lens as a focusing optic the basic properties of the nonneutral plasma have to be studied. In the present thesis diagnostic techniques have been researched and developed to exactly determine the important plasma parameters such as electron density and electron temperature. The results of measurements will be discussed in comparison with numerical results.