研究課題
初年度からの研究計画の遅れの中，昨年度来の複合プラズマ源の動作改善に加えて，課題の最終年度として，本来の内容であるイオン－イオン分離と進行波型変換器の動作問題を優先して進めた．イオン－イオン分離では，提案した分離手法で反射される熱イオンの軌道に注目して，電極構成の指針を得る粒子軌道計算を行った．その結果，小径位置から入射するイオンでは上流電極の穴径の増大に伴って，また大径位置から入射するイオンでは，上下流両電極間隔の増大に伴って，それぞれ異なるエネルギーのイオンの反射方向が揃うように変化することを確認した．この成果はITC27会議で発表した．進行波型変換器では，問題として捉えてきたイオン束の径方向散乱について，改善が見込める成果を得た．散乱自体は集群の元となる変調作用によって発生するが，減速過程で採用している定減速度型減速器の動作原理である，進行波電位谷へのイオン捕捉では，軸方向のみならず径方向にも捕捉効果があることを示す実験結果を得た．これはITC27会議で発表し，その後Plasma and Fusion Research誌へ投稿し，掲載された．関連する他の成果もOS2018会議で発表し，同誌に掲載されている他，定減速度型減速器の動作本質に関わる現象についても，分析を進めている．動作改善を目指す複合プラズマ源については，高速イオン源において，外部磁場の制御でビーム条件を改善しうる手法を見出した．従来，放電管全域に比較的一様に印加していた外部磁場を，イオン引出口付近に傾斜して印加した方がビーム強度が増大することを見出した．実使用に向けては，熱プラズマ源への適用を含めて，より多くの条件依存性を調べて整理する必要があるが，動作の改善が期待できる．事業としての期間は終了したが，課題で設定した問題には引き続き取り組み，成果がまとまった時点で順次発表して行く予定である．
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 6件、 招待講演 1件)
Plasma and Fusion Research
巻: 14 ページ: 2405013～2405013
10.1585/pfr.14.2405013
巻: 14 ページ: 2405014～2405014
10.1585/pfr.14.2405014
巻: 14 ページ: 2405027～2405027
10.1585/pfr.14.2405027
