Development of a 100eV, high-flux ion beam acceleration system

100eV級高粒子束イオンビームの開発

吉田 肇; 横山 堅二; 鈴木 哲; 榎枝 幹男; 秋場 真人

Yoshida, Hajime; Yokoyama, Kenji; Suzuki, Satoshi; Enoeda, Mikio; Akiba, Masato

核融合炉におけるプラズマ壁相互作用の研究のため、100eV級高粒子束,大面積,定常イオン源のための新しいビーム引出し電極を開発した。この電極は、サブミリメートルオーダーの多孔3枚重ね構造を持つ、ビーム加速にプラズマシースを利用する、という2つの特徴を持つ。得られた粒子束は、エネルギーが28102eV/Hで、1.510205.31020H/msであった。この値は、このようにエネルギーが極端に低いにもかかわらず、既存の大電流イオン源と同程度の値である。

New beam extraction electrode has been developed for a 100 eV level, high-flux, large irradiation area, and steady-state ion beam source to study about plasma wall interaction in fusion reactors. This electrode has two specific features; one is the structure has sub-millimeter order of spherical multi-aperture triode electrodes and the other is to utilize the plasma sheath for ion acceleration. Obtained ion fluxes ware from 1.51020 H/ms to 5.31020 H/ms with the energy from 28 eV/H to 102 eV/H. These values are comparable to those of conventional high flux ion source in spite of such an extremely low energy.