負イオンビーム集束性を改善するシース界面制御手法の確立

• 研究課題/領域番号: 25K00989
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分14020:核融合学関連
• 研究機関: 核融合科学研究所
• 研究代表者: 永岡 賢一 核融合科学研究所, 研究部, 教授 (20353443)
• 研究分担者: 宮本 賢治 鳴門教育大学, 大学院学校教育研究科, 教授 (00532996) ; 高橋 和貴 東北大学, 工学研究科, 准教授 (80451491)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2030-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円); 2029年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円); 2028年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2027年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円); 2026年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2025年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
• キーワード: 負イオンビーム集束性 / 高周波 / ペアプラズマ / シース界面 / 外部制御

研究開始時の研究の概要

ITER用準定常負イオンビームの開発において、高周波放電負イオン源のビーム集束性が直流放電負イオン源の2倍以上悪いという問題が喫緊の課題となっている。これを解決するためには、ビーム光学系の初段の静電レンズを構成する負イオンシース界面形成を明らかにする必要がある。
本研究では、シース界面の動的制御手法と、ビーム引出し界面の収差補正機構を新たに開発し、高周波放電負イオン源のビーム集束性を2倍以上改善し、ITER用負イオン源のビーム集束性の問題を解決するとともに、高性能集束負イオンビーム源が要求される医療分野等幅広い応用を可能とする基盤技術を構築する。