A neutral beam injector, based on the concept of energy recovery by electrostatic deceleration of the un-neutralized beam fraction, has been designed and operated. A new type of electrode, the STEM, has been developed for the energy recovery system in view of electron suppression and trapping. The results of a series of experiments with H, D and He beams, up to 70 keV, 16 A of extracted beam, 0.5 s duration, are presented. The recovery of the un-neutralized part of the beam is clearly demonstrated. At least 90% of the full energy residual ions are decelerated and collected at a potential as low as 5% of the accelerating beam potential. Seventy per cent of the secondary electrons emitted by ionic impact are trapped in the STEM electrode. An extrapolation of the energy recovery system to higher energies shows that this new scheme should make the operation of a positive ion based 200 keV deuterium injector with an acceptable efficiency possible.
中性ビーム入射装置は、中和されていないビーム成分の静電減速によるエネルギー回収の概念に基づき、設計・運転された。エネルギー回収システムにおいて、電子抑制と捕捉を目的として、新型電極であるSTEMが開発された。水素、重水素、ヘリウムビームを用いた一連の実験結果(最大70 keV、引き出しビーム電流16 A、パルス幅0.5秒)が報告されている。ビームの中和されていない成分の回収が明確に実証された。全エネルギーの残留イオンの少なくとも90%が、加速ビーム電位のわずか5%の電位で減速・捕集された。イオン衝撃により放出される二次電子の70%がSTEM電極内に捕捉された。エネルギー回収システムをより高エネルギーへ外挿した結果、この新しい方式により、陽イオンを用いた200 keV重水素入射装置を許容可能な効率で運転できる可能性が示された。