Origin of non-uniformity of the source plasmas in JT-60 negative ion source

JT-60負イオン源端部での低密度負イオンビーム生成の解明

吉田 雅史; 花田 磨砂也; 小島 有志; 井上 多加志; 柏木 美恵子; Grisham, L. R.*; 秋野 昇; 遠藤 安栄; 小又 将夫; 藻垣 和彦; 根本 修司; 大関 正弘; 関 則和; 佐々木 駿一; 清水 達夫; 照沼 勇斗

Yoshida, Masafumi; Hanada, Masaya; Kojima, Atsushi; Inoue, Takashi; Kashiwagi, Mieko; Grisham, L. R.*; Akino, Noboru; Endo, Yasuei; Komata, Masao; Mogaki, Kazuhiko; Nemoto, Shuji; Ozeki, Masahiro; Seki, Norikatsu; Sasaki, Shunichi; Shimizu, Tatsuo; Terunuma, Yuto

本研究では、JT-60負イオン源の端部から引き出される負イオンビームの密度が低い原因を明らかにするために、負イオン源内での負イオン生成の元となる水素イオン及び水素原子の密度分布を静電プローブ及び分光計測にて調べた。またフィラメントから電子の軌道分布を計算コードにて求めた。その結果、負イオンビームの密度が低くなる原因は、電子のBgrad Bドリフトによって負イオンが非一様に生成されるためであることがわかった。また、負イオンビームが電子数の多い端部では高密度の負イオンを、電子数の少ない反対側の端部では低密度の負イオンを引き出すために歪んでしまい、接地電極に当たっていることも明らかとなった。

Distributions of H and H in the source plasmas produced at the end-plugs of JT-60 negative ions source were measured by Langmuir probes and emission spectroscopy in order to experimentally investigate the cause of lower density of the negative ions extracted from end-plugs in the source. Densities of H and H in end-plugs of the plasma grid in the source were compared with those in the center regions. As a result, lower density of the negative ion at the edge was caused by lower beam optics due to lower and higher density of the H and H.