The ITER neutral beam system requires a negative hydrogen ion beam of 48 A with an energy of 0.87 MeV, and a negative deuterium beam of 40 A with an energy of 1 MeV. The beam is extracted from a large ion source of dimension 1.9 × 0.9 m2 by an acceleration system consisting of seven grids with 1280 apertures each. Currently, apertures with a diameter of 14 mm in the first grid are foreseen.In 2007, the IPP RF source was chosen as the ITER reference source due to its reduced maintenance compared with arc-driven sources and the successful development at the BATMAN test facility of being equipped with the small IPP prototype RF source ( of the area of the ITER NBI source). These results, however, were obtained with an extraction system with 8 mm diameter apertures.This paper reports on the comparison of the source performance at BATMAN of an ITER-relevant extraction system equipped with chamfered apertures with a 14 mm diameter and 8 mm diameter aperture extraction system. The most important result is that there is almost no difference in the achieved current density—being consistent with ion trajectory calculations—and the amount of co-extracted electrons. Furthermore, some aspects of the beam optics of both extraction systems are discussed.
ITER中性粒子ビームシステムは、エネルギー0.87 MeVの負水素イオンビーム48 Aと、エネルギー1 MeVの負重水素ビーム40 Aを必要とする。ビームは、1.9 × 0.9 m²の寸法を有する大型イオン源から、それぞれ1280個の開口部を有する7つのグリッドからなる引き出しシステムによって引き出される。現在、最初のグリッドには直径14 mmの開口部が想定されている。2007年、IPP RF源は、アーク駆動源と比較したメンテナンス性の向上と、ITER NBI源の面積の小型IPPプロトタイプRF源を備えたBATMAN試験施設での開発の成功により、ITER参照源として選定された。しかしながら、これらの結果は、直径8 mmの開口部を有する引き出しシステムで得られたものである。本論文では、直径14 mmの面取り開口部を有するITER適合の引き出しシステムと、直径8 mmの開口部を有する引き出しシステムを用いた場合のBATMANにおける源性能の比較について報告する。最も重要な結果として、達成された電流密度—イオン軌道計算と一致する—および共引き出し電子量にほとんど差がないことが示された。さらに、両引き出しシステムのビーム光学のいくつかの側面についても議論する。