検索対象:     
報告書番号:
※ 半角英数字
 年 ~ 
 年

Time evolution of negative ion profile in a large cesiated negative ion source applicable to fusion reactors

JT-60SAおよびITERに向けた大型セシウム添加型負イオン源内のセシウムリサイクリング

吉田 雅史; 花田 磨砂也; 小島 有志; 柏木 美恵子; 梅田 尚孝; 平塚 淳一; 市川 雅浩; 渡邊 和弘; Grisham, L. R.*; 津守 克嘉*; 木崎 雅志*

Yoshida, Masafumi; Hanada, Masaya; Kojima, Atsushi; Kashiwagi, Mieko; Umeda, Naotaka; Hiratsuka, Junichi; Ichikawa, Masahiro; Watanabe, Kazuhiro; Grisham, L. R.*; Tsumori, Katsuyoshi*; Kisaki, Masashi*

ITERおよびJT-60SAのような大型負イオン源では、大面積の引出領域から大電流負イオンビームを生成するために、負イオン生成を高めるセシウム(Cs)を供給する。しかし、この大型負イオン源内のCsの挙動と、負イオン生成の空間分布との関係は実験的に明らかにされていない。そこで、ITER級の大きさを有するJT-60負イオン源内のCsおよび負イオン生成の空間分布の時間変化を調べた。その結果、Csの供給量0.4gまでCsの指標となるCsの発光強度、および負イオン生成に変化はなかった。これは、Csが供給口付近の水冷されたイオン源内壁に吸着しているものと考えられる。その後、Csの発光強度および負イオン生成は供給口直下付近の引出領域から増加した。Csの中性・イオン輸送計算の初期結果によると、負イオン生成が増加し始めた領域と、供給口付近でプラズマによりイオン化したCsの輸送位置は概ね一致した。さらにCsを供給し続けることで負イオン生成の増加した領域は徐々に拡大し、供給量約2gで一様な大電流ビームを生成した。以上の結果より、負イオン生成にはイオン化したCsの輸送が重要な役割を担っていることが分かった。

Time evolution of spatial profile of negative ion production during an initial conditioning phase has been experimentally investigated in the JT-60 negative ion source. Up to 0.4 g Cs injection, there is no enhancement of the negative ion production and no observation of the Cs emission signal in the source, suggesting the injected Cs is mainly deposited on the water-cooled wall near the nozzle. After 0.4 g Cs injection, enhancement of the negative ion production appeared only at the central segment of the PG. The calculation of the Cs neutral/ion trajectories implied that a part of Cs was ionized near the nozzle and was transported to this area. The expansion of the area of the surface production was saturated after ~2 g Cs injection corresponding to 6000 s discharge time. From the results, it is found that Cs ionization and its transport plays an important role for the negative ion production.

Access

:

- Accesses

InCites™

:

パーセンタイル:59.87

分野:Instruments & Instrumentation

Altmetrics

:

[CLARIVATE ANALYTICS], [WEB OF SCIENCE], [HIGHLY CITED PAPER & CUP LOGO] and [HOT PAPER & FIRE LOGO] are trademarks of Clarivate Analytics, and/or its affiliated company or companies, and used herein by permission and/or license.