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Prolongation of a filament lifetime by using SF$$_{6}$$ plasma method

SF$$_{6}$$プラズマを用いたフィラメントの長寿命化

大越 清紀 ; 齋藤 勇一; 神谷 富裕; 酒井 卓郎; 田島 訓

Okoshi, Kiyonori; Saito, Yuichi; Kamiya, Tomihiro; Sakai, Takuro; Tajima, Satoshi

フリーマンイオン源は、フィラメントがプラズマ中に設置されているため消耗が激しく、寿命が短いという問題があった。われわれは高融点物質のイオン化のためのSF$$_{6}$$プラズマ法を応用して、フィラメントの長寿命化技術を開発した。SF$$_{6}$$ガスでプラズマを生成するとフィラメントが太くなる現象が起きるため、この付着物を分析したところプラズマ室構造材のモリブデンであることがわかった。このことからプラズマ生成用ガスにSF$$_{6}$$とArの混合ガスを使用し、SF$$_{6}$$プラズマによる付着量とArプラズマによる消耗量をバランスさせることで、フィラメントの寿命を飛躍的に延ばすことに成功した。これまで行っていた従来法(Arプラズマ)でNbイオンを5$$mu$$A発生されると寿命は約6時間であったが、今回開発した方法ではNbイオンを10$$mu$$A発生させて約86時間運転しても、ほとんどフィラメントの消耗はなかった。

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