研究内容 : NBI
中性粒子ビーム入射加熱(NBI : Neutral Beam Injection heating)
イオン源から引き出したイオンを加速し、高エネルギー(プラズマ温度の10-100倍程度のエネルギー)の中性粒子ビームに変換し、プラズマ中に入射しま す。入射された中性粒子はプラズマ中の電子・イオンと衝突し、再度イオン化され、磁場に閉じ込められつつ、プラズマにエネルギーを与え、プラズマの温度を 上昇させ、更には電流をつくります。
全体システム


装置の内容
中性粒子入射加熱装置 | ビームライン台数 | 3(Negative) | 2(positive) |
イオン源数 | 2/ビームライン(負イオン)| 4/ビームライン(正イオン) | 4/ビームライン(正イオン) | |
定格ビームエネルギー | 180keV(負イオン)| 40keV(正イオン) |60keV(正イオン) | |
定格イオンビーム電流 | 40A/イオン源|65A|45A | |
目標中性粒子ビーム出力 | 15MW(負イオン)| 6MW(正イオン)| 6MW(正イオン) | |
パルス幅/繰り返し時間 | 10秒/3分 | |
イオン分離方式 | 磁場偏向による | |
ビーム計測 | カロリーメータ、可視・遠赤外光 冷却水温 |
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ビーム制御 | プレプログラミング、 フィードバック(時定数0.1秒) パルス変調(<50Hz) |
中性粒子入射法開発試験装置 | 電源 | フィラメント電源: 12V,
10kA アーク電源: 120V, 8kA バイアス電源: 10V, 1.5kA 引出電源: -15kV, 100A 電子抑制電源: -3kV, 5A 加速電源1: -90kV, 50A 加速電源2: -120kV,50A |
ビームライン | 中性粒子用ビームダンプ: 受熱定格3.375MW
正イオン用ビームダンプ: 受熱定格1.125MW
負イオン用ビームダンプ: 受熱定格1.125MW イオンビーム偏向磁石: 250keV軽水素対応 中性化セル:入口25cm×150cm 出口25cm×100cm 長さ5m 真空排気系:クライオポンプ450m3/s 2台 ターボポンプ5000l/s 2台 |
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計測 | 短パルス用カロリーメータ
電極・ビームダンプ冷却水温度上昇 可視光モニター 小型テストスタンド 真空容器: φ1.5m×H1.5m 真空排気系:ターボポンプ 2000l/s 2台 フィラメント電源:15V, 2000A アーク電源: 150V, 800A 引出電源: -10kV, 0.1A 連続 加速電源: -30kV, 10A 0.1秒 RF発振器: 2MHz 10kW YAGレーザー:1064nm, 1.25J/8ns, 10Hz, φ10mm |