中性粒子入射装置用イオン源陰極に関する研究

Study on the Cathode of Ion Source for Neutral Beam Injector

田中 茂

not registered

NBI装置用イオン源陰極として従来用いられてきた直熱型フィラメントは寿命の点で問題があり、これに代わる陰極として含浸タングステンを電子放出材とする傍熱型ホローカソードを提案し、開発を行なった。まず小型のホローカソードを試作し、単体での放電とデュオピガトロン型イオン源に装着した場合の諸特性について測定を行なった。その結果、放電維持に必要なガス流量が従来の陰極の場合と比べてより大きくなることが問題点として明らかになった。これを解決するために、多極磁場型イオン源を用いてガス流量低減実験を行なった。放電維持に必要な最小ガス流量は、オリフィス径の増加とともに低減できる傾向があること、またボタンあるいは外部磁場によっても低減できることがわかった。次いで外部磁場の効果を詳細に検討し、放電の安定化に有効な最適な磁場配位を見出した。最後に強力に水冷された小型イオン源にホローカソードを付け、10秒間のビームを引出した。

no abstracts in English