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谷口 正樹; 井上 多加志; 長谷部 美恵子; 梅田 尚孝; 渡邊 和弘; 坂本 慶司
no journal, ,
MeV級加速器では、これまでに世界最高性能となる836keV, 146A/m
の水素負イオン加速に成功している。今回、さらなる大電流負イオン加速を目指し、負イオン源の運転条件やパービアンスを一定に保ったまま、加速器の負イオン引き出し孔を9ヶから16ヶに増加して加速試験を行った。その結果、加速エネルギー800keVで240mA(パルス幅0.2s)の負イオンを加速することに成功した。さらに、同等の強度のビームを
50ショット繰り返し安定に加速することに成功し、加速器の安定性を確認した。また、加速器の下流2.0mの位置に設置したCCDカメラで負イオンが残留ガスと衝突した際の発光を観測し、その強度分布から負イオンビーム分布を評価した。その結果、各ビームレットの発散角は5
0.1mradであった。ITER級の高パワービームにおいてもITER NBで要求されるビーム光学条件(7mrad以下)を十分満たすことを示した。
高戸 直之; 花谷 純次*; 加藤 恭平*; 水野 貴敏*; 畑山 明聖*; 戸張 博之; 花田 磨砂也; 井上 多加志; 谷口 正樹; 長谷部 美恵子; et al.
no journal, ,
プラズマ電極に入射する原子のフラックスを決める主要な要因を数値計算により明らかにするため、水素原子生成・輸送過程の数値解析を行った。モンテカルロ法を用いた3次元水素原子輸送計算を、セシウム添加型JAEA10アンペア負イオン源に適用した。水素原子生成過程として、分子の電子衝突による解離反応のみを考慮し、反応レートに影響を与える電子温度・密度はラングミュアプローブを用いた測定結果を適用した。また反応レートが大きい高速電子成分は、プローブ特性から2温度フィッティングで求めた値を用いた。その結果、高速電子(数十eV程度)は熱緩和した電子(数eV程度)に対して密度が10%程度と低いにもかかわらず、原子生成に対する寄与は40%程度と高いことが明らかとなった。加えて原子のエネルギー緩和過程を含めた解析を行った結果、原子密度が80%程度上昇することが明らかとなった。この高速電子による解離及び原子のエネルギー緩和過程を含めることにより、原子密度は従来の解析結果の約2.5倍まで上昇し、原子による負イオンの表面生成とその空間分布形成過程の理解が深まった。