PGフィルターを持つ体積生成型負イオン源による大電流水素負イオンビームの生成

Production of high current H beams in a cesium seeded volume negative ion source equipped with PG filter

田中 政信*; 花田 磨砂也; 井上 多加志; 奥村 義和

Tanaka, Masanobu*; Hanada, Masaya; Inoue, Takashi; Okumura, Yoshikazu

次期核融合装置のための中性粒子入射装置(NBI)では、体積生成型負イオン源を用いて大面積の均一な大電流ビームを生成する必要がある。このためには、負イオン源において、負イオン生成に必要なフィルター磁場を一様にすることが要求される。そこで、プラズマ電極(PG)に電流を流すことにより均一なフィルター磁場を発生できるPGフィルターを採用した。本実験では、PGフィルター使用時に初めてセシウムを添加し、最大7Aの負イオン電流を得た。このときの、アーク放電電力は35kW(70V,500A)であり、負イオン生成効率が外部フィルターを凌ぐことを確認した。また、JT-60U用負イオン源で要求される0.3Paの低ガス圧運転条件では、設計性能を超える4.4A(16mA/cm)の負イオンビームの生成に成功した。更に、セシウム添加時の最適フィルター強さ、電子電流、ビームの偏向角等について調べ、PGフィルターを使用する大型負イオン源の設計指針を得た。

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