RF負イオン源を用いた低仕事関数金属表面近傍での水素負イオンの特性評価

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22860009
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 核融合学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 田中 のぞみ 東北大学, 大学院・工学研究科, 助教 (60581296)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2011
• キーワード: プラズマ加熱 / 水素負イオン源 / RF負イオン源 / 負イオン密度計測 / Cavity-Ring-Down法

研究概要

数百kHz帯の低周波RFイオン源内で生成した高密度プラズマ中における水素負イオンの密度計測を行い、その動作パラメータ、プラズマパラメータに関する特性の評価を行った。水素負イオン密度の計測にはCavity Ring Down (CRD)法を用いた。投入するRFパワーやプラズマ閉じ込めの改善に伴い、負イオン密度と共に負イオン密度は上昇する傾向を示した。この時、プラズマ生成部では電子温度が増加した。これらの結果は0. 4 Pa程度の低ガス圧において、負イオンの元となる水素の振動励起分子が増加し、また電極近傍では中性粒子との衝突による負イオンの解離が抑制されることを示唆した。

研究成果

• [雑誌論文] Laser measurement of H^-ions in a field-effect-transistor based radio frequency ion source (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Tanaka, T. Matsuno, T. Funaoi, A. Ando, Y. Tauchi, H. Nakano, K. Tsumori, Y. Takeiri
  • 雑誌名: Review of Scientific Instrument 巻: 83 ページ: 1-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] H^-beam extraction from a cesium seeded field effect transistor based radio frequency negative hydrogen ion source (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Ando, T. Matsuno, T. Funaoi, N. Tanaka, K. Tsumori, Y. Takeiri
  • 雑誌名: Review of Scientific Instruments 巻: 83 ページ: 1-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characteristics of Hydrogen Negative Ion Source with FET based RF system (2011)
  • 著者名/発表者名: A. Ando, T. Matsuno, T. Funaoi, N. Tanaka, Y. Takeiri, K. Tsumori
  • 雑誌名: AIP conf. Proc 巻: 1390 ページ: 322-328
  • 査読あり
• [学会発表] 高周波イオン源におけるCRD法を用いた水素負イオン密度計測 (2012)
  • 著者名/発表者名: 田中のぞみ、松野哲郎、船生拓也、安藤晃、田内康、津守克嘉、竹入康彦
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年次大会
  • 発表場所: 兵庫県西宮市(関西学院大学西宮上ケ原キャンパス)
  • 年月日: 2012-03-26
• [学会発表] Production and Measurement of Negative Hydrogen Ions in a FET based RF Ion Source (2011)
  • 著者名/発表者名: N. Tanaka, T. Matsuno, T. Funaoi, A. Ando, Y. Tauchi, H. Nakano, K. Tsumori, Y. Takeiri
  • 学会等名: 21st International Toki Conference
  • 発表場所: Toki, Gifu, Japan
  • 年月日: 2011-11-28
• [学会発表] 高周波負イオン源内における水素負イオンのレーザー計測-Diagnostics of Negative Hydrogen Ions in a RF Ion Source by Using YAG laser (2011)
  • 著者名/発表者名: 田中のぞみ、松野哲郎、船生拓也、安藤晃、田内康、津守克嘉、竹入康彦
  • 学会等名: Plasma Conference 2011
  • 発表場所: 石川県金沢市(石川音楽堂)
  • 年月日: 2011-11-22
• [学会発表] Laser measurement of H^-ions in a FET based RF ion source (2011)
  • 著者名/発表者名: N. Tanaka, T. Matsuno, T. Funaoi, A. Ando, Y. Tauchi, H. Nakano, K. Tsumori, Y. Takeiri
  • 学会等名: 14th International Conference on Ion Sources
  • 発表場所: Gairdini-Naxos, Italy
  • 年月日: 2011-09-13
• [学会発表] 高周波負イオン源から引き出されたH-ビームの基礎特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 田中のぞみ、松野哲郎、船生拓也、安藤晃、田内康、津守克嘉、竹入康彦
  • 学会等名: プラズマ・核融合学会第27回年会(30pC02)
  • 発表場所: 北海道札幌市(北海道大学学術交流会館)
  • 年月日: 2010-11-30
• [学会発表] RFイオン源における水素負イオン生成 (2010)
  • 著者名/発表者名: 松野哲郎、船生拓也、田中のぞみ、安藤晃、田内康、津守克嘉、竹入康彦
  • 学会等名: プラズマ・核融合学会第27回年会(30P18)
  • 発表場所: 北海道札幌市(北海道大学学術交流会館)
  • 年月日: 2010-11-30