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論文

Beamlet-beamlet interaction in a multi-aperture negative ion source

藤原 幸雄; 花田 磨砂也; 奥村 義和; 渡邊 和弘; 河合 憲一*

Review of Scientific Instruments, 71(8), p.3059 - 3064, 2000/08

 被引用回数:10 パーセンタイル:56.3(Instruments & Instrumentation)

多孔電極から引き出された水素負イオンビームの各電極孔からのビーム(ビームレットと呼ぶ)同士の反発作用を実験により調べた。その結果、周辺部のビームレットほど外側に偏向されることがわかったバービアンス一定条件のもとでは、その偏向角はビームエネルギーにほとんど依存しない。反発力の重ね合わせを考慮する場合には、半径方向の反発力と距離$$gamma$$の関係は1/r$$^{2}$$で近似できることを示した。得られた結果をJT-60用大型負イオン源に適用すると、両端のビームレットは6.6mrad程度、外側に偏向を受けるものと算出された。相互作用の補正用として電極の孔断面を非対称にすることを検討し、ビーム軌道計算によりその有効性を示した。

報告書

多孔電極負イオン源におけるビームレット相互作用

藤原 幸雄; 花田 磨砂也; 河合 憲一*; 北川 禎*; 宮本 賢治; 奥村 義和; 渡邊 和弘

JAERI-Research 99-013, 32 Pages, 1999/02

JAERI-Research-99-013.pdf:1.51MB

多孔電極から水素負イオンを引出・加速する際のビームレット同士の相互作用を実験により調べた。その結果、周辺部のビームレットほど外側に偏向されることが明らかとなった。また、パービアンス一定条件におけるビームエネルギー依存性を86keV~178keVの範囲で調べ相互作用の影響はビームエネルギーにほとんど依存しないこともわかった。さらに、負イオンに付随する電子の影響は極めて小さいことも確認された。反発力の重ね合わせを考慮する場合には、半径方向の反発力と距離rの関係は1/r$$^{2}$$で近似できることを示した。得られた結果をJT-60用大型負イオン源に適用すると、両端のビームレットは、6.6mrad程度外側に偏向を受けるものと算出された。相互作用の補正法として電極のshapingを検討し、2次元ビーム軌道計算によりその有効性を示した。

論文

Development of a multiaperture, multistage electrostatic accelerator for hydrogen negative ion beams

渡邊 和弘; 藤原 幸雄; 花田 磨砂也; 井上 多加志; 宮本 賢治; 宮本 直樹*; 小原 祥裕; 奥村 義和

Review of Scientific Instruments, 69(2), p.986 - 988, 1998/02

 被引用回数:2 パーセンタイル:30.06(Instruments & Instrumentation)

1MeV級の水素負イオンビーム加速を目指して、多孔5段の静電加速管の開発を行っている。これまでに、加速電源の放電抵抗を高くし、放電破壊時エネルギーを抑制することにより、920kVの電圧保持を可能とした。ビーム光学の実験において、電圧、電流の最適化により、中間電極電流が小さくビーム電流が最大となる条件を得ることができ、その条件でビームレットも分離して観測されることを確認した。この条件はビーム軌道計算の結果とも一致している。高エネルギービーム加速においては、最高で868keV,19mA,1sの加速電流を得ることに成功している。

論文

Multi-stage,multi-aperture electrostatic accelerator for H$$^{-}$$ ions

渡邊 和弘; 藤原 幸雄; 花田 磨砂也; 井上 多加志; 宮本 賢治; 宮本 直樹*; 小原 祥裕; 奥村 義和

Proc. of Joint Meeting of 8th Int. Symp. on the Production and Neutralization of Negative Ions & Beams, p.179 - 186, 1997/00

多段、多孔型静電加速器により水素負イオンの高エネルギー加速の開発を行っている。FRP絶縁管の高耐圧化のために、放電抵抗を400k$$Omega$$としてコンディショニングを行い、最高で920kVの電圧保持を確認した。高エネルギー水素負イオンビーム加速では868keV、19mAのビームを得た。ビーム光学最適化実験では、中間電極電流が最小となり、ビーム加速電流が最大となる最適条件を明らかにし、かつその条件がビーム軌道計算による条件と一致することを明らかにした。

論文

大面積イオンビーム源

奥村 義和

機能材料, 0(7), p.42 - 53, 1989/07

広い面積から大電流のイオンビームを発生する技術が、核融合プルトニウムの加熱用に急速に進展してきた。現在では、多極磁場型プラズマ源と多孔型電極を用いて、イオン源単体として100KeV、100A級のイオンビームを準定常的に発生させる技術が確立されている。工業的な応用を念頭に、これらの大電流イオン源の技術を概説する。

論文

A high current volume H$$^{-}$$ion source with multi-aperture extractor

奥村 義和; 堀池 寛; 井上 多加志; 倉島 徹; 松田 慎三郎; 小原 祥裕; 田中 茂

4th Int.Symp.on Production and Neutralization of Negative Ions and Beams, p.309 - 318, 1987/00

1A以上の水素負イオンを発生できる体積生成型負イオン源について述べる。水素負イオンは磁気フィルター付の多極プラズマ源にて生成され、4枚の電極から成る多孔型加速管により引き出され加速される。各電極は12$$times$$26cm$$^{2}$$の領域に9mm$$^{phi}$$の孔を209個有する(総引き出し面積133cm$$^{2}$$) カロリメータを用いた熱的な測定により、最大、1.26A、21keVの水素負イオンビームが生成されている事を確認した。また、質量分析によれば、ビーム中の不純物は数%以下であった。

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