Recent progress of negative ion based neutral beam injector for JT-60U

JT-60U用負イオン中性粒子入射装置の最近の進展

梅田 尚孝; 山本 巧; 花田 磨砂也; Grisham, L. R.*; 河合 視己人; 大賀 徳道; 秋野 昇; 井上 多加志; 椛澤 稔; 菊池 勝美*; 藻垣 和彦; 山崎 晴幸*; 渡邊 和弘; 池田 佳隆

Umeda, Naotaka; Yamamoto, Takumi; Hanada, Masaya; Grisham, L. R.*; Kawai, Mikito; Oga, Tokumichi; Akino, Noboru; Inoue, Takashi; Kazawa, Minoru; Kikuchi, Katsumi*; Mogaki, Kazuhiko; Yamazaki, Haruyuki*; Watanabe, Kazuhiro; Ikeda, Yoshitaka

JT-60U用負イオン中性粒子入射装置において、パルス幅を設計の10秒から30秒に伸ばす改造が行われた。パルス幅の延伸を妨げていたのは、イオン源接地電極とビームラインリミタへの過大な熱負荷であった。熱負荷を下げるために、イオン源のビーム引出領域を長パルス化に最適化するとともに、ビームリミタを熱容量が約2倍のものに変更した。これらにより、接地電極を冷却している水温上昇を定常運転に必要な40C以下に抑えることができ、リミタの温度上昇も60%に抑えた。これにより、パルス幅を伸ばすことができ、これまでエネルギー336keV,パワー1.6MWで17秒間のビームをプラズマに入射することができており、今後30秒まで入射パルスを伸ばす予定である。

In negative ion based neutral beam injector (N-NBI) for JT-60U, some modifications for extent pulse duration from 10 second, which is design value, to 30 second was conducted. Main limit to prevent pulse extension was heat loads onto grounded grid in an ion source and onto beam limiter placed at 22 m from the ion source. To reduce these heat loads, beam extraction area was optimized and the limiter was changed to one which had about twice thermal capacity. As a result of these modifications, the temperature rise of the water which was cooling grounded grid could be suppressed under 40 degree, which can operate in steady state condition. The temperature rise of the limiter could be restricted to 60%. Untill now the beam pulse extended to 17 second of 1.6MW power at 366keV energy, and injection of 30 seconds will be achieved in next experiment.