検索対象:     
報告書番号:
※ 半角英数字
 年 ~ 
 年
検索結果: 7 件中 1件目~7件目を表示
  • 1

発表形式

Initialising ...

選択項目を絞り込む

掲載資料名

Initialising ...

発表会議名

Initialising ...

筆頭著者名

Initialising ...

キーワード

Initialising ...

使用言語

Initialising ...

発行年

Initialising ...

開催年

Initialising ...

選択した検索結果をダウンロード

報告書

セシウム添加型負イオン源におけるプラズマ電極材質の違いが負イオン生成に与える影響

清水 崇司; 森下 卓俊; 柏木 美恵子; 花田 磨砂也; 伊賀 尚*; 井上 多加志; 渡邊 和弘; 和田 元*; 今井 剛

JAERI-Tech 2003-006, 26 Pages, 2003/03

JAERI-Tech-2003-006.pdf:1.12MB

セシウム添加型負イオン源におけるプラズマ電極の材質の違いが、負イオン生成効率に与える影響について実験的に調べた。本研究においては、金,銀,銅,ニッケル,モリブデンの5種の電極について調べた。実験では、プラズマ電極がフィラメント陰極材によって覆われることを防ぐために、2.45GHzのマイクロ波イオン源を用い、各電極において仕事関数と負イオン電流の相関性を測定した。その結果、得られる負イオン電流量は、その時の電極の仕事関数によって一意的に決まり、電極材質そのものには無関係であることが明らかになった。つまり、電極材質の違いが仕事関数の違いをもたらし、仕事関数の違いによって負イオン生成量が変わることがわかった。用いた材質の中では、金が最も低い仕事関数1.42eVを示し、負イオン生成効率も20.7mA/kWの高い値を示した。この値は、従来から電極として用いられている銅やモリブデンより30%高い値であった。さらに、セシウムとタングステンを同時堆積させた場合には、24.6mA/kWと最も高い効率を得た。

論文

Optimization of plasma grid material in cesium-seeded volume negative-ion sources

柏木 美恵子; 森下 卓俊; 奥村 義和; 谷口 正樹; 花田 磨砂也; 渡邊 和弘; Krylov, A.*

Review of Scientific Instruments, 73(2), p.964 - 966, 2002/02

 被引用回数:11 パーセンタイル:54.12(Instruments & Instrumentation)

中性粒子入射装置の負イオン源において、セシウム(Cs)を添加することで負イオン電流密度が増加する。そのときプラズマ電極表面の仕事関数が下がり、電極表面での負イオン生成が促進されることがわかっている。負イオン生成効率をあげるためには、より低仕事関数電極を用いることが重要である。そこで、フィラメントフリーのマイクロ波水素プラズマ源を用い、Cs添加時における9種類の金属の表面状態を調べた。表面状態の観察にはAr$$^{+}$$レーザー(488nm)を用い、これを電極表面に照射したときの光電子電流を測定した。仕事関数が低いとき、より高い光電子電流が得られる。その結果、金、銀、ニッケルで光電子電流が最も高く、仕事関数が低いことがわかった。フィラメント材料であるタングステンはその67%、従来の電極材料であるモリブデンはその17%となった。この結果から、従来よりもさらに負イオン電流の増加が期待できる低仕事関数の電極の見通しを得た。

論文

プラズマ電極材質の違いがH$$^{-}$$表面生成に与える影響

清水 崇司; 和田 元*; 渡邊 和弘; 花田 磨砂也; 柏木 美恵子; 伊賀 尚*; 井上 多加志; 森下 卓俊; 雨宮 亨*; 今井 剛

第12回粒子線の先端的応用技術に関するシンポジウム(BEAMS 2001)報文集, p.25 - 28, 2001/11

体積生成型負イオン源に少量のCsを添加すると、負イオン生成効率が3-5倍に増加することが知られている。そのため、核融合炉用などの大電流負イオン源として体積生成方式のセシウム添加型負イオン源が用いられている。Cs添加による負イオン生成の促進効果は、プラズマに直接面するプラズマ電極(PG)表面の仕事関数がCs吸着により下がることによって、表面生成効率が増加するためであると考えられている。セシウムが付着した場合のPG電極の仕事関数は電極材質によって異なるため、表面生成される水素負イオン量も電極材質によって違いがあることが予想される。本研究では、電極材質の違いが負イオン生成効率へ与える影響を調べるために、PG電極の材質(金,モリブデン等)を変えて、生成される負イオン電流値の比較を行った。その結果、Au,MoにそれぞれCsを添加した場合、負イオン電流値はCs/AuがCs/Moより1.5倍ほど高い値が得られ、電極材質の違いで負イオン生成量が大きく変化することが確認できた。

論文

Cross-sections for ion production in H$$^{+}$$+H$$_{2}$$ collisions calculated with the trajectory-surface-hopping method

市原 晃; 岩本 修; 横山 啓一

Atomic and Plasma-Material Interaction Data for Fusion, Vol. 9, p.193 - 235, 2001/00

H$$^{+}$$+H$$_{2}$$,H$$^{+}$$+D$$_{2}$$,D$$^{+}$$+H$$_{2}$$及びD$$^{+}$$+D$$_{2}$$衝突で生じるイオンの生成断面積を、重心衝突エネルギーが2.5から8.0eVの範囲内で計算した。計算手法は、非経験的分子軌道論に基づいて開発されたポテンシャル上でのtrajectory-surface-hopping法を採用した。反応分子H$$_{2}$$及びD$$_{2}$$の初期振動状態が各イオン生成に与える影響を調べるために、H$$_{2}$$については振動量子数をv=0-6,D$$_{2}$$についてはv=0-8の範囲で変化させて断面積を計算した。その結果、電荷交換によるH$$_{2}^{+}$$及びD$$_{2}^{+}$$イオンの生成は、vの上昇に伴って著しく増大することを見いだした。一方、解離や核の組み替えを伴うイオン生成のv依存性は、電荷交換反応と比較して非常に小さいことを確認した。また、反応分子の初期回転状態がイオン生成に与える影響を調べるために、H$$^{+}$$+D$$_{2}$$衝突において、各vに対して回転量子数をj=1,5,10に設定して断面積を計算した。その結果、回転励起状態jが電荷交換反応に与える効果は、振動励起状態vの効果と比べて二次的な大きさであることを確認した。さらに、各衝突過程からの2原子生成物に対する振動状態分布を計算し、表にまとめた。

報告書

Cross sections for ion production in reactions of H$$^{+}$$ with D$$_{2}$$; Effects of vibrational and rotational excited states of D$$_{2}$$

市原 晃; 岩本 修; 横山 啓一

JAERI-Research 98-056, 22 Pages, 1998/09

JAERI-Research-98-056.pdf:0.62MB

H$$^{+}$$とD$$_{2}$$の反応で生じるD$$_{2+}$$,D$$^{+}$$及びHD$$^{+}$$イオン生成の断面積を、重心衝突エネルギーE$$_{cm}$$=2.5-8.0eVの範囲内で、非経験的分子軌道計算で得られたH$$_{3+}$$の3次元ポテンシャル面上でのトラジェクトリーサーフェスホッピング(TSH)法を用いることにより、評価した。反応物D$$_{2}$$の初期状態が各イオン生成に与える影響を調べるために、D$$_{2}$$の振動及び回転の量子数をv=0-3,j=1,5,10に設定して計算を行った。その結果、D$$_{2+}$$イオンの生成は、D$$_{2}$$の振動回転状態(v,j)が高くなるに従って著しく増大することが分かった。D$$_{2+}$$生成の飛躍的な増大には、D$$_{2}$$の振動励起が主要な役割を果たし、回転励起は補助的な効果を与えた。D$$_{2+}$$生成と比較して、D$$_{2}$$の振動状態がD$$^{+}$$及びHD$$^{+}$$イオンの生成に与える効果は一桁小さく、D$$_{2}$$の回転状態に対する効果は殆ど無視しうる大きさであった。

論文

Effect of cesium vapor injection in a large volume H$$^{-}$$ ion source

奥村 義和; 花田 磨砂也; 井上 多加志; 小島 啓明; 松田 恭博*; 渡邊 和弘

Proc. of the 13th Symp. on Ion Sources and Ion-Assisted Technology,I, p.149 - 152, 1990/06

体積生成型負イオン源の水素負イオン生成率は、ごく少量のセシウム蒸気を注入することによって大幅に高められる。この効果を、大型のマルチカスププラズマ源を持つイオン源を用いて詳細に調べた。その結果、この効果はプラズマ電極面上における負イオンの表面生成が主たる原因であることがわかった。

報告書

水銀ピクノメトリーによるThO$$_{2}$$および(Th,U)O$$_{2}$$微小球のかさ密度の高精度測定

山岸 滋; 高橋 良寿; 柴 是行

JAERI-M 83-168, 20 Pages, 1983/11

JAERI-M-83-168.pdf:0.8MB

水銀ピクノメトリーにより粒状試料体積を高精度で測定するために開発した特殊比重びんおよび水銀量補正方法を用いてのThO$$_{2}$$、(Th、U)O$$_{2}$$燃料核のかさ密度測定について述べている。また、密度の算出に用いる個々の測定値の誤差を評価し、それらの伝播について計算値と実験値との対応についてもふれている。本法による体積測定精度は0.0001cm$$^{3}$$であり、密度約10g/cm$$^{3}$$のThO$$_{2}$$、(Th,U)O$$_{2}$$燃料核の場合、1.5gの試料でも0.01g/cm$$^{3}$$以内の精度で密度測定が可能であった。この高精度測定の結果、製造バッチでの密度変動が測定でき、相対密度の低い試料ほど変動が大きいことがわかった。

7 件中 1件目~7件目を表示
  • 1