表面生成型負イオン源におけるビーム一様性の改善と高効率高周波イオン源の開発

Improvement of uniformity of negative ion beam in a Cs-seeded large negative ion source and development of efficient radio-frequency ion source

戸張 博之; 花田 磨砂也; 柏木 美恵子; 高戸 直之*; 井上 多加志; 谷口 正樹; 大楽 正幸; 渡邊 和弘; 坂本 慶司

Tobari, Hiroyuki; Hanada, Masaya; Kashiwagi, Mieko; Takado, Naoyuki*; Inoue, Takashi; Taniguchi, Masaki; Dairaku, Masayuki; Watanabe, Kazuhiro; Sakamoto, Keishi

ITER NBIで想定されている表面生成型負イオン源において、イオン引き出し面近傍で一様に負イオンが生成されず、加速したビームの発散角が局所的に大きくなり、周辺部への熱負荷が過大になる問題が生じていた。今回、非一様な負イオン生成の物理的な要因を明らかにし、プラズマ閉じ込め用の磁場配位を改良し、ビーム空間分布の偏差を16%から8%に抑え、ITER NBIの要求値を達成した。さらに従来困難とされてきた比較的電子温度の高い(3-4eV)プラズマ中の負イオン生成が表面生成時には可能であることを見いだした。また、上記の知見を、イオン源のメンテナンス頻度の低減が期待できる無電極放電と組合せた大面積高周波イオン源の開発も着手した。

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