Large plasma sources are employed in negative ion based heating neutral beam injectors for fusion applications. A review of the ITER beam source plasma properties is presented, in comparison with negative ion sources of comparable size, based on the latest experimental measurements from SPIDER and supporting numerical simulations. Spatial investigation of plasma parameters using several diagnostics, including the beam itself, retarding field energy analyzers, optical emission spectroscopy, and movable and fixed Langmuir probes, is key to understanding the source physics, to support the operation and improve the source performance. The influence of multiple RF-driver configuration on uniformity and the improvement flexibility it provides, as well as the implications of control parameters like filter field and plasma grid bias, are examined. Similarities and differences with other giant negative ion sources are discussed to highlight the key physical processes leading to optimal operation and viable paths for possible improvements to the ITER source design.
大型プラズマ源は、核融合応用のための負イオンベースの加熱中性粒子ビーム入射装置において使用されている。ITERビーム源プラズマ特性のレビューが、同等サイズの負イオン源との比較において、SPIDERからの最新の実験測定とそれを支持する数値シミュレーションに基づいて提示される。ビーム自体、阻止電場エネルギー分析器、発光分光法、ならびに可動および固定ラングミュアプローブを含む複数の診断法を用いたプラズマパラメータの空間調査は、ソース物理の理解、運転の支援、およびソース性能の向上の鍵となる。複数のRFドライバ構成が均一性に及ぼす影響とそれが提供する改善の柔軟性、ならびにフィルタ磁場やプラズマグリッドバイアスなどの制御パラメータの影響が検討される。他の巨大負イオン源との類似点と相違点が議論され、最適な運転につながる主要な物理プロセスと、ITER源設計への可能な改善のための実現可能な経路を強調する。