Over the last few years, the accelerator community requested the development of improved negative hydrogen ion sources. For spallation sources, like SNS or ESS, pulsed high intensity H− ion beams of a few tens of milliamperes, with a duty cycle close to 10%, are required. New facilities like CERN also ask for high performance negative ion beams. Since CEA undertook an electron cyclotron resonance (ECR)-based ion source programme, a European network devoted to high performance negative ion source development has been created.In this group, several laboratories developing 2.45 GHz ECR sources follow different approaches to increase the extracted ion current. At Saclay, with a solenoidal magnetic structure based on coils, close to 3 mA H− ion beam is now extracted in pulsed mode (2 ms/100 ms). A metallic biased grid separates the plasma bulk from the H− ion production zone and significantly improves the H− extracted current. At Ecole Polytechnique, the source Camembert III operates in continuous wave and pulsed modes. Photodetachment measurements in continuous wave mode show considerable H− ion density (109–1010 cm−3), whether the primary electrons are provided by filaments or small ECR modules inserted into the plasma chamber. Similarities and differences between the ECR-driven and the filamented source are discussed. Representative experimental results from the sources of the two laboratories as well as future plans are reported here.
ここ数年、加速器コミュニティは、改良された水素負イオン源の開発を要請してきた。SNSやESSのような核破砕源では、デューティサイクルが約10%の、数十ミリアンペアのパルス状高強度H⁻イオンビームが必要とされている。CERNのような新しい施設もまた、高性能な負イオンビームを要求している。CEAが電子サイクロトロン共鳴（ECR）方式に基づくイオン源プログラムに着手して以来、高性能負イオン源の開発に特化したヨーロッパのネットワークが構築された。このグループの中で、2.45GHzのECR源を開発しているいくつかの研究所は、引き出しイオン電流を増加させるために異なるアプローチを採用している。Saclayでは、コイルに基づくソレノイド磁場構造を用いて、パルスモード（2ms/100ms）で約3mAのH⁻イオンビームが現在引き出されている。金属製のバイアスグリッドが、プラズマバルクとH⁻イオン生成領域を分離し、H⁻引き出し電流を大幅に改善している。École Polytechniqueでは、Camembert III源が連続波モードとパルスモードの両方で動作している。連続波モードでの光脱離測定により、フィラメントまたはプラズマ容器内に挿入された小型ECRモジュールのいずれを一次電子源として使用した場合でも、かなりのH⁻イオン密度（10⁹〜10¹⁰cm⁻³）が示されている。ECR駆動源とフィラメント駆動源の類似点と相違点について議論する。両研究所の代表的な実験結果および今後の計画について報告する。