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Effect of energy relaxation of H$$^{0}$$ atoms at the wall on the production profile of H$$^{-}$$ ions in large negative ion sources

大型負イオン源におけるH$$^{-}$$イオン生成の空間分布に及ぼすH$$^{0}$$原子のエネルギー緩和の効果

高戸 直之*; 松下 大介*; 藤野 郁朗*; 畑山 明聖*; 戸張 博之; 井上 多加志

Takado, Naoyuki*; Matsushita, Daisuke*; Fujino, Ikuro*; Hatayama, Akiyoshi*; Tobari, Hiroyuki; Inoue, Takashi

原子力機構の大型負イオン源「10アンペア負イオン源」内での、水素原子H$$^{0}$$生成と輸送過程を3次元モンテカルロ輸送コードで数値的に解析した。Cs添加による表面生成負イオンH$$^{-}$$生成促進があるものと仮定し、イオン源内の負イオン生成分布をも計算した。この解析では、水素原子から負イオンが表面生成する過程における水素原子のエネルギー緩和過程に注目した。解析結果は、水素原子の壁でのエネルギー緩和過程を考慮することによって、負イオン生成の空間分布は水素原子の生成分布を反映することが明らかになった。

Production and transport process of the H$$^{0}$$ atoms are numerically simulated using a three-dimensional Monte Carlo transport code. The code was applied to the "JAEA 10 ampere negative ion source" under Cs-seeded condition to obtain a spatial distribution of surface-produced H$$^{0}$$ ions. In this analysis, we focus on the effect of the energy relaxation of the H$$^{0}$$ atoms at the wall on the H$$^{-}$$ ion production from the H$$^{0}$$ atoms. The result indicates that, by considering the energy relaxation of the H$$^{0}$$ atoms at the wall, the production profile of the surface-produced H$$^{-}$$ ion is well reflected in the production profile of the H$$^{0}$$ atom production.

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