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ion beams井上 多加志; 宮本 賢治; 水野 誠*; 奥村 義和; 小原 祥裕; G.D.Ackerman*; C.F.Chan*; W.S.Cooper*; J.W.Kwan*; M.C.Vella*
Review of Scientific Instruments, 66(7), p.3859 - 3863, 1995/07
被引用回数：32 パーセンタイル：89.04(Instruments & Instrumentation)次世代熱核融合炉で用いられる高パワーイオンビームは、高効率な高エネルギー・大電流負イオンビームである。これらの要件を満たす1つの方法は、低電流密度のマルチ負イオンビームを集束して1本の大電流ビームを得る方法である。本論文は日米協力の下に行われたビーム集束実験の結果をまとめたものである。0.13Pa(1mTorr)、70V
250Aという低いガス圧、低アークパワー条件下で原研製負イオン源から10mA/cm
以上のHイオンを効率良く生成した。この負イオンを球面極率をもつ直径80mmの引出し領域から19本のビームとして引出し、ビーム集束加速器中で1本のビームに集束して加速し、100keV、100mAの大電流シングルビームを得た。集束ビーム径は23mm、外縁での集束角は30mradであった。これはLBLの既設ESQ加速器の入射条件を満たすものであり、大電流ビーム集束加速器の適用可能性を実証した。
in a single channel electrostatic quadrupole acceleratorJ.W.Kwan*; G.D.Ackerman*; C.F.Chan*; W.S.Cooper*; G.J.de-Vries*; W.F.Steele*; Stuart, M. E.*; M.C.Vella*; Wells, R. P.*; 井上 多加志; et al.
Review of Scientific Instruments, 66(7), p.3864 - 3868, 1995/07
被引用回数：8 パーセンタイル：59.74(Instruments & Instrumentation)次世代トカマク型核融合炉用中性粒子入射装置では、マルチアンペアでビームエネルギー1.0MeV程度、パルス幅約1000sの負イオンビームが要求される。この協力DC負イオンビームを得るために各所で静電加速器の開発が推進されている。LBLでは負イオンを200keVまで加速する静電四重極(ESQ)加速器2モジュールが製作されている。本論文は日米協力の下に行われた集束ビームのESQ加速実験の結果をまとめたものである。原研製負イオン源から100mAの水素負イオンを19本のビームとして引出し、ビーム集束加速器内で1本の大電流ビームに集束した後ESQ加速器に入射してさらに加速することを試みた。この結果100mAの集束ビームはESQ加速器内で損失・エミッタンス成長することなく200keVまで加速することに成功した。
井上 多加志; 宮本 賢治; 水野 誠; 奥村 義和; 小原 祥裕; G.D.Ackerman*; C.F.Chan*; W.S.Cooper*; J.W.Kwan*; M.C.Vella*
15th IEEE/NPSS Symp. on Fusion Engineering,Vol. 1, 0, p.474 - 477, 1994/00
強力負イオンビームを集束するイオン引出し系の開発を行っている。この引出し系は、球面状に湾曲した電極からマルチビームレットを生成し、加速しつつ集束して1本のビームを形成してさらに高エネルギーまで加速するものである。この集束技術を中性粒子入射装置に適用すると、1)コンパクトなビームライン,2)高効率加速,3)ビームエネルギーを上げ、高い電流駆動性能、が得られる可能性がある。原研における最近の実験では、7個の引出し孔から発生したマルチビームレットを集束し、100keV、60mAのシングルビームを生成、ビーム外縁径
20mm、ビーム発散角
30mradとすることに成功した。このビーム条件は静電四重極(ESQ)加速器の入射条件をほぼ満たしており、原研の負イオン源と集束引出し系を米国ローレンスバークレー研究所(LBL)に持ち込み、ESQ加速器との組合せ試験を行う予定である。
