JT-60SAに向けた負イオン源の真空耐電圧特性の改善

Improvement of voltage holding capability toward JT-60SA ion source

小島 有志; 清水 達夫; 秋野 昇; 花田 磨砂也; 山納 康*; 小林 信一*; JT-60NBI開発グループ

Kojima, Atsushi; Shimizu, Tatsuo; Akino, Noboru; Hanada, Masaya; Yamano, Yasushi*; Kobayashi, Shinichi*; JT-60NBI Group

JT-60NNBIの負イオン源は長年の課題であった加速器の低耐電圧を克服し、500keVビームを3Aまで生成することに成功している。その結果を踏まえ、JT-60SAに利用する次期負イオン源では、耐電圧データベースに基づいて負イオン源の設計を行う必要がある。これまで、電極間の放電に対して、局所電界と面積の効果に着目したデータベースを蓄積してきた。今回は、FRP絶縁管からの放出ガスが電極に吸着して、耐電圧が劣化する可能性がある事から、安川電機により開発された、ガス放出速度が従来のエポキシよりも1/10程度小さい低放出ガスエポキシの耐電圧試験を行った。その結果、従来のFRPよりも電圧コンディショニング中の絶縁破壊電圧の偏差が小さいことから、安定に電圧を保持できるとともに、耐電圧性能も1.6倍高いことがわかった。

Production of 500 keV, 3 A beams has been successfully achieved in the JT-60 negative by overcoming the low voltage holding of the accelerator. Toward the design of next ion source, we need to have database for the voltage holding capability based on experimental results. Up to now, voltage holding tests were carried out in terms of local electric field and surface area on large acceleration grids. This time, because outgas from FRP insulators has a possibility to affect the voltage holding of the acceleration grids, insulators made of low outgas epoxy was tested. As a result, because low outgas epoxy has small deviation of breakdown voltages, stable sustainment with 1.6 times higher voltage was attained than general epoxy insulators.