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寺崎 良*; 藤野 郁朗*; 畑山 明聖*; 水野 貴敏; 井上 多加志
Review of Scientific Instruments, 81(2), p.02A703_1 - 02A703_3, 2010/02
被引用回数：23 パーセンタイル：68.01(Instruments & Instrumentation)将来の核融合炉に向けた大型水素負イオン源の開発において、空間的に一様な負イオン生成を実現することは重要な課題の一つである。近年、原子力機構の10A負イオン源における実験で、イオン源内の電子エネルギー分布が空間的に非一様となること、及びその電子エネルギー分布により負イオン生成分布が空間的に非一様となることが明らかにされた。そこで、本研究の目的は、電子エネルギー分布の解析を行い、空間的に非一様な電子エネルギー分布形成の物理的機構を明らかにし、空間的に一様な負イオン生成の実現に資することである。この目的のため、われわれはモンテカルロ法を用いた空間三次元・速度空間三次元(3D3V)の電子エネルギー分布解析コードを開発した。このコードを用いて、JAEAの10A負イオン源を対象とした解析を行ったところ、実験で観測されたイオン源内の電子エネルギー分布の空間的非一様性を再現した。われわれの開発したコードは次世代負イオン源の設計に有力なツールとなりうる。
atoms at the wall on the production profile of H
ions in large negative ion sources高戸 直之*; 松下 大介*; 藤野 郁朗*; 畑山 明聖*; 戸張 博之; 井上 多加志
Review of Scientific Instruments, 79(2), p.02A503_1 - 02A503_4, 2008/02
被引用回数：2 パーセンタイル：14.59(Instruments & Instrumentation)原子力機構の大型負イオン源「10アンペア負イオン源」内での、水素原子H生成と輸送過程を3次元モンテカルロ輸送コードで数値的に解析した。Cs添加による表面生成負イオンH生成促進があるものと仮定し、イオン源内の負イオン生成分布をも計算した。この解析では、水素原子から負イオンが表面生成する過程における水素原子のエネルギー緩和過程に注目した。解析結果は、水素原子の壁でのエネルギー緩和過程を考慮することによって、負イオン生成の空間分布は水素原子の生成分布を反映することが明らかになった。
ion source with Monte Carlo simulation藤野 郁朗*; 畑山 明聖*; 高戸 直之*; 井上 多加志
Review of Scientific Instruments, 79(2), p.02A510_1 - 02A510_3, 2008/02
被引用回数：21 パーセンタイル：65.59(Instruments & Instrumentation)負イオン源におけるHイオン生成量の予測と最適化のために、電子エネルギー分布関数(EEDF)解析が必要である。われわれはタンデム型アーク放電イオン源のEEDFを解析する数値計算コードを開発した。これは、カスプ,フィルター、そして引出し電極中の磁石の効果を考慮した、3次元モンテカルロシミュレーションコードである。電子間のクーロン衝突は滝塚モデルに、また幾つかの非弾性衝突はnull-collision法に基づいて取り扱う。このコードを原子力機構10アンペア負イオン源体系に適用した結果、電子密度のオーダーは実験結果と良い一致を見た。加えて、本シミュレーションにより得られたEEDFは実験結果と定量的によく一致した。
