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論文

Beam deflection by plasma grid filter current in the negative-ion source for JT-60U neutral beam injection system

梅田 尚孝; 池田 佳隆; 花田 磨砂也; 井上 多加志; 河合 視己人; 椛澤 稔; 小又 将夫; 藻垣 和彦; 大賀 徳道

Review of Scientific Instruments, 77(3), p.03A529_1 - 03A529_3, 2006/03

 被引用回数:5 パーセンタイル:67.96(Instruments & Instrumentation)

JT-60NBI用の負イオン源では、大面積で一様に負イオンを生成するためにプラズマ電極に数kAの電流を流してフィルター磁場を形成している。この電流によって、イオン源加速部とその下流で負イオンビームと電子ビームの軌道が曲げられる。この負イオンビーム及び電子ビームの軌道を実験及び計算で評価した。3.5mの位置で負イオンの単一ビームを計測したところ、PGフィルター電流を1kA増加させると7mmビームが変位することが明らかになった。また、2004年の長パルスの実験で、イオン源から$$sim$$1mの位置のビームラインが一部が溶融したが、これは100keV以上のエネルギーの電子が偏向され熱負荷となったことが明らかになった。

報告書

PGフィルターを持つ体積生成型負イオン源による大電流水素負イオンビームの生成

田中 政信*; 花田 磨砂也; 井上 多加志; 奥村 義和

JAERI-M 93-132, 25 Pages, 1993/07

JAERI-M-93-132.pdf:0.93MB

次期核融合装置のための中性粒子入射装置(NBI)では、体積生成型負イオン源を用いて大面積の均一な大電流ビームを生成する必要がある。このためには、負イオン源において、負イオン生成に必要なフィルター磁場を一様にすることが要求される。そこで、プラズマ電極(PG)に電流を流すことにより均一なフィルター磁場を発生できるPGフィルターを採用した。本実験では、PGフィルター使用時に初めてセシウムを添加し、最大7Aの負イオン電流を得た。このときの、アーク放電電力は35kW(70V,500A)であり、負イオン生成効率が外部フィルターを凌ぐことを確認した。また、JT-60U用負イオン源で要求される0.3Paの低ガス圧運転条件では、設計性能を超える4.4A(16mA/cm$$^{2}$$)の負イオンビームの生成に成功した。更に、セシウム添加時の最適フィルター強さ、電子電流、ビームの偏向角等について調べ、PGフィルターを使用する大型負イオン源の設計指針を得た。

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