テント型磁場配位によるJT-60負イオン源の負イオンビームの非一様性の改善

Improvement of uniformity of the negative ion beams by tent-shaped magnetic field in the JT-60 negative ion source

吉田 雅史; 花田 磨砂也; 小島 有志; 柏木 美恵子; 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; Kashiwagi, Mieko; Akino, Noboru; Endo, Yasuei; Komata, Masao; Mogaki, Kazuhiko; Nemoto, Shuji; Ozeki, Masahiro; Seki, Norikatsu; Sasaki, Shunichi; Shimizu, Tatsuo; Terunuma, Yuto

負イオン中性入射装置(N-NBI)では、JT-60SAにて要求される22Aの大電流を長時間(100秒)生成するために、負イオン源内の負イオンビームの一様性を改善する必要がある。本研究では、イオン源の磁場構造を従来のカスプ磁場配位からテント型磁場配位に改良した。磁場構造を改良することによって、負イオンビームの一様性を負イオンの生成効率を劣化させること無く、10%以下に改善することができた。

Non-uniformity of the negative ion beams in the JT-60 negative ion source with the world-largest ion extraction area was improved by modifying the magnetic filter in the source from the PG filter to a tent-shaped filter. The magnetic design via electron trajectory calculation showed that the tent-shaped filter was expected to suppress the localization of the primary electrons emitted from the filaments and created uniform plasma with positive ions and atoms of the parent particles for the negative ions. By modifying the magnetic filter to the tent-shaped filter, the uniformity defined as the deviation from the averaged beam intensity was reduced from 14% of the PG filter to 10% without a reduction of the negative ion production.