Arc discharge characteristics of a long pulse ion source for the KSTAR neutral beam injector

KSTARの中性粒子入射装置に向けた長パルスイオン源のアーク放電特性

Chang, D. H.*; Jeong, S. H.*; Jin, J. T.*; Chang, D. S.*; Kim, T. S.*; Lee, K. W.*; In, S. R.*; Oh, B. H.*; Bae, Y. S.*; Kim, J. S.*; Park, Y.-M.*; Yang, H.-L.*; 渡邊 和弘; 大楽 正幸; 戸張 博之; 柏木 美恵子; 花田 磨砂也; 井上 多加志

Chang, D. H.*; Jeong, S. H.*; Jin, J. T.*; Chang, D. S.*; Kim, T. S.*; Lee, K. W.*; In, S. R.*; Oh, B. H.*; Bae, Y. S.*; Kim, J. S.*; Park, Y.-M.*; Yang, H.-L.*; Watanabe, Kazuhiro; Dairaku, Masayuki; Tobari, Hiroyuki; Kashiwagi, Mieko; Hanada, Masaya; Inoue, Takashi

KSTARの中性粒子入射装置(NBI)に向けて長パルスイオン源を開発し、イオン源のアーク放電特性を調べた。イオン源は、多極磁場型バケットタイプのプラズマ源と多数の円孔を配置した4枚のビーム加速電極から成る加速器で構成されている。安定で効率の良いアーク放電プラズマをアーク電源の一定パワーモード運転にて70kWまで生成することに成功した。アーク放電の安定な運転領域について、フィラメント加熱電圧,アーク電力、そして導入重水素ガスの量の変化に関して調べた。

A long pulse ion source (LPIS) for the neutral beam injector (NBI) has been developed for the Korea Superconducting Tokamak Advanced Research (KSTAR) superconducting tokamak. The arc discharge characteristics of the ion source were investigated on the first KSTAR neutral beam injector (NBI-1). The ion source consists of a magnetic bucket plasma generator with multi-pole cusp fields and a set of prototype tetrode accelerators with circular apertures. Stable and efficient arc plasmas up to an arc power of 70 kW have been produced by using a constant power-mode operation of the arc power supply. The reliable operation region of the arc discharges has been investigated for various filament heating voltages, arc powers, and amounts of injected deuterium gas.