MEVアクセラレータによるアンペアクラスH（ - ）イオンビームの加速

国際熱核実験反応器中性ビームが日本原子エネルギー機関（JAEA）で進行中であるH（ - ）イオン加速度R＆D。JAEAで開発されたプロトタイプMEVアクセラレータに必要なパフォーマンスは、1 MEV、500 MA（電流密度200 A/M（2））H（ - ）イオンビームで、7 MRAD未満のビームレット発散角度でイオンビームです。2005年まで、836 KEV、146 A/M（2）H（ - ）イオンビームは、MEVクラスのエネルギービームでの現在の密度の最高記録として正常に加速されました。現在の研究では、3 x 3（9開口部）から3 x 5（15開口）にビーム抽出開口部を増やすことにより、高電流陰イオンビーム加速度テストを実施しました。バックストリームイオンのためにソースチャンバーの空気漏れを固定することと、新しい繊維強化プラスチック絶縁体リングによる電圧保持能力の改善により、MEV加速器の性能が改善されました。これまでのところ、320 MAのH（ - ）イオンビームは、5.5 MRADのビーム発散角で最大796 KEVに成功しました。電子を含む加速排水電流は、MEVテスト施設の電源制限の近くに到達します。上記のビーム加速度中のバックストリームイオンによる熱流束は、360 w/cmと推定されました（2）。テストキャンペーン中のアクセラレータへのCS漏れ（CS合計入力5.0 g）は0.26 mg（7.0マイクログ/cm（2））でした。これは、電圧保持の観点からの許容レベルと見なされます。

The H(-) ion accelerator R&D to realize the international thermonuclear experimental reactor neutral beam is ongoing at Japan Atomic Energy Agency (JAEA). The required performance for the prototype MeV accelerator developed at JAEA is 1 MeV, 500 mA (current density of 200 A/m(2)) H(-) ion beam at the beamlet divergence angle of less than 7 mrad. Up to 2005, 836 keV, 146 A/m(2) H(-) ion beam was successfully accelerated as the highest record of the current density at MeV class energy beams. In the present work, high current negative ion beam acceleration test was performed by increasing the beam extraction apertures from 3 x 3 (9 apertures) to 3 x 5 (15 apertures). By fixing the air leak at the source chamber due to backstream ions as well as the improvement of voltage holding capability by a new fiber reinforced plastic insulator ring, the performance of the MeV accelerator was improved. So far, H(-) ion beam of 320 mA was successfully accelerated up to 796 keV with the beam divergence angle of 5.5 mrad. The accelerated drain current including the electron reaches close to the power supply limit for the MeV test facility. The heat flux by the backstream ion during the above beam acceleration was estimated to be 360 W/cm(2). The Cs leakage to the accelerator during the test campaign (Cs total input of 5.0 g) was 0.26 mg (7.0 microg/cm(2)). This is considered to be the allowable level from the viewpoint of voltage holding.