1999 Fiscal Year Annual Research Report
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11558055
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
安藤 晃 東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (90182998)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
竹入 康彦 核融合科学研究所, 助教授 (60179603)
服部 邦彦 東北大学, 大学院・工学研究科, 助手 (90261578)
犬竹 正明 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90023738)
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| Keywords | ホール加速 / イオン源 / 中世粒子入射 / NBI / 低電圧イオン源 |
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| Research Abstract |
本研究の目的は、プラズマ,核融合研究における小型の先端的実験研究において、簡便に中性粒子入射法を利用可能とするため、ホール加速機構を利用した低電圧大電流ビーム源の開発を行い、これを用いた中性粒子入射装置を開発する事である。研究内容としては、1keV以下で10A以上のビーム電流を引き出しうる試験装置を試作し、ビーム電流値やビーム発散、粒子成分比、中性化効率などを測定し、ホール加速中性粒子入射装置の実用化に向けた開発研究を行うことで、その設計に必要な実験データを得ることである。従来、ホール加速は主に電磁推進機に応用されていたが、この時プラズマ源は円環電極構造を取っていた。そのままではプラズマ源の大面積化にとって支障となるため、本装置では2次元面内でホール電流が循環できるように磁場配位を工夫した構造となっている。その結果イオン引き出し面の全放電チャンネルの長さは約1mとなり、全電流値として20Aのイオンビームが取り出せると期待される。
本年度は、この装置をテストするための大型真空容器(内径1m、長さ2m)、計測系、電源系の整備を行った。それと共に、さきの仕様にともなう装置と比較するために従来から電気推進機として用いられている同軸型の小形の装置(入力電力1kW、ビーム電流2A、加速電圧200V)を設計、試作した。この小型装置の実験結果を元に熱的、電気的特性を検討し現在設計中の低電圧大電流ビーム源の設計を改善していく。そして、低電圧大電流ビーム源のプラズマ特性を測定し目標仕様への改良等を行う。
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Research Products
(4 results)
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[Publications] M.Inutake: "Supersonic Plasma Flow in a Magnetic Nozzle"26th International Electric Propulsion Conference. (IEPC-99-175). (1999)
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[Publications] A.Ando: "Mach-Probe Characteristics in a Magnetized Plasma Flow"26th International Electric Propulsion Conference. IEPC-99-180. (1999)
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[Publications] Y.Yoshida: "The use of magnetic fields in a partial-coaxial microwave cavity holey-plate ion source"Review of Scientific Instruments. 71. 66-69 (2000)
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[Publications] Y.Takeiri: "Negative hydrogen ion source development for large helical device neutral beam injector"Review of Scientific Instruments. 71. 1225-1230 (2000)
