We present D(d, n)3 He reaction rates for a new inertial electrostatic confinement (IEC) device which aims to overcome neutralization (charge exchange) of accelerating ions by operating at D2 gas pressures of just 5–10 mPa with the aid of an internal ring-shaped magnetron ion source. Initial experiments with a voltage of −60 kV applied to a central spherical cathode grid yield neutron production rates (NPR) proportional to I1.7 for cathode grid current in the range I = 0.1 − 1 mA. This approaches the ideal ∝ I2 dependence for a system dominated by energetically preferred, 'beam–beam' reactions between converging nuclei. However, later measurements show NPR ∝ I and also indicate changes in the pressure dependence. In fact the I1.7 dependence was recovered by increasing the cathode grid voltage to −80 kV, though this too was only temporary. We suggest that time variation of NPR may be partially explained by a significant contribution of beam–grid reactions and temperature-dependent deuteron absorption by the grid cathode.
我々は、新しい慣性静電閉じ込め（IEC）装置に対するD(d,n)³He反応率を提示する。この装置は、内部リング状マグネトロンイオン源を備え、わずか5〜10 mPaのD₂ガス圧で動作させることにより、加速イオンの中和（電荷交換）を克服することを目的としている。中央の球状陰極グリッドに−60 kVの電圧を印加した初期実験では、陰極グリッド電流が0.1〜1 mAの範囲で、中性子生成率（NPR）がI^1.7に比例することが確認された。これは、収束する原子核間のエネルギー的に有利な「ビーム–ビーム」反応が支配的な系における理想的なI²依存性に近いものである。しかしながら、その後の測定ではNPRがIに比例することが示され、圧力依存性にも変化が見られた。実際、陰極グリッド電圧を−80 kVに増加させることでI^1.7依存性は回復したが、これも一時的なものであった。我々は、NPRの時間的変動は、ビーム–グリッド反応の有意な寄与と、グリッド陰極による温度依存的な重水素吸収によって部分的に説明され得ることを示唆する。