For heating and current drive the neutral beam injection system for ITER requires a deuterium beam with an energy of 1 MeV for up to 1 h. In order to inject the required 17 MW the ion source has to deliver 40 A of negative ion current. For an accelerated current density of 200 A m−2 at the specified source pressure of 0.3 Pa the extraction area is 0.2 m2 resulting in a large area source of 1.5 × 0.6 m2. Two types of sources have been under discussion, the filamented arc source and the inductively driven RF source, the latter now having been chosen for the ITER reference design. The development of negative ion RF sources, which fulfil these specifications is being carried out at the Max–Planck-Institut für Plasmaphysik at three test facilities in parallel. The required current densities at the ITER relevant pressure have been achieved and even exceeded in a test facility equipped with a small ion source (extraction area of 0.007 m2) at limited pulse length (<4 s). The extraction area can be extended up to 0.03 m2 and the pulse length up to 3600 s at a second test facility which is dedicated to long pulse operation experiments where pulses up to 800 s have already been achieved. The ion source at the third test facility has roughly the full width and half the height of the ITER source but is not equipped with an extraction system. The aim is to demonstrate the size scaling and plasma homogeneity of RF ion sources. First results from different diagnostic techniques (optical emission spectroscopy and Langmuir probe) are very promising.
加熱および電流駆動のために、ITER用の中性粒子ビーム入射システムは、最大1時間にわたり1 MeVのエネルギーを持つ重水素ビームを必要とする。必要な17 MWを入射するためには、イオン源が40 Aの負イオン電流を供給しなければならない。指定された0.3 Paの源圧力において200 A m⁻²の加速電流密度を得るためには、引き出し面積は0.2 m²となり、結果として1.5 × 0.6 m²の大型面積源となる。フィラメント式アーク源と誘導駆動RF源の2種類の源が検討されてきたが、現在は後者がITER参照設計に選定されている。これらの仕様を満たす負イオンRF源の開発は、マックス・プランク研究所において3つの試験設備で並行して進められている。必要な電流密度は、ITER関連圧力において、小型イオン源（引き出し面積0.007 m²）を備えた試験設備で、限られたパルス長（<4秒）で達成され、さらにそれを上回る結果も得られている。引き出し面積は0.03 m²まで、パルス長は3600秒まで拡張可能であり、これは長パルス運転実験専用の第2の試験設備で実現されており、そこではすでに800秒までのパルスが達成されている。第3の試験設備のイオン源は、ITER源のほぼ全幅と半分の高さを有するが、引き出しシステムは装備されていない。その目的は、RFイオン源のスケール則とプラズマ均一性を実証することである。異なる診断技術（発光分光法およびラングミュアプローブ）による最初の結果は非常に有望である。