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Numerical analysis of the production profile of H$$^{0}$$ atoms and subsequent H$$^{-}$$ ions in large negative ion sources

大型負イオン源におけるH$$^{0}$$原子と続くH$$^{-}$$イオン生成分布の数値解析

高戸 直之*; 戸張 博之; 井上 多加志; 花谷 純次*; 畑山 明聖*; 花田 磨砂也; 柏木 美恵子; 坂本 慶司

Takado, Naoyuki*; Tobari, Hiroyuki; Inoue, Takashi; Hanatani, Junji*; Hatayama, Akiyoshi*; Hanada, Masaya; Kashiwagi, Mieko; Sakamoto, Keishi

3次元モンテカルロ輸送コードを用いて、H$$^{0}$$原子の輸送と生成の数値シミュレーションを行った。表面生成H$$^{-}$$イオンの空間分布を求めるために、本コードをCs添加条件下の大型のJAEA10アンペア負イオン源に適用した。H$$^{0}$$原子の輸送過程では、H$$^{-}$$イオンの表面生成に影響を及ぼすH$$^{0}$$原子のエネルギー緩和過程を考慮した。その結果、H$$^{0}$$原子の生成が局所的に促進されている高電子温度領域においてH$$^{-}$$イオンの表面生成が促進されることが明らかになった。

The production and transport processes of H$$^{0}$$ atoms are numerically simulated using a three-dimensional Monte Carlo transport code. The code was applied to the large JAEA 10 ampere negative ion source under the Cs-seeded condition to obtain a spatial distribution of surface-produced H$$^{-}$$ ions. In the H$$^{0}$$ atom transport process, the energy relaxation of the H$$^{0}$$ atoms, which affects the surface H$$^{-}$$ ion production rate, is taken into account. The result indicates that the surface H$$^{-}$$ ion production is enhanced near the high-electron-temperature region where H$$^{0}$$ atom production is localized.

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パーセンタイル:31.1

分野:Physics, Applied

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