The neutral beam heating system for the future international fusion experiment ITER will be based on radiofrequency driven ion sources delivering a large (≈1 × 2 m) and homogeneous negative hydrogen or deuterium ion beam of severals tens of amperes for up to 1 h. Such beams have never been produced before and a dedicated R&D process has been ongoing for more than two decades. An important intermediate step is the size scaling test facility ELISE (Extraction from a Large Ion Source Experiment) with its half-ITER size ion source. Recently, ELISE has fulfilled its first main aim, demonstrating hydrogen ITER-relevant accelerated negative ion current densities over 1000 s, at the required filling pressure of 0.3 Pa, with an electron–ion ratio below one and a beam homogeneity better than 90%. The measures identified as essential for achieving such pulses are the introduction of external permanent magnets and internal potential rods as well as a dedicated caesium conditioning technique.
将来の国際核融合実験ITER用の中性ビーム加熱システムは、高周波駆動イオン源に基づいており、約1×2 mの大型で均一な負水素または負重水素イオンビームを、最大1時間にわたり数十アンペア供給する。そのようなビームはこれまでに生成されたことがなく、20年以上にわたって専用の研究開発プロセスが継続されている。重要な中間段階として、ITERの半分のサイズのイオン源を備えたサイズスケーリング試験施設ELISE（Extraction from a Large Ion Source Experiment）がある。最近、ELISEは最初の主要目標を達成し、要求される充填圧力0.3 Paにおいて、電子-イオン比が1未満、ビーム均一性が90%超という条件で、ITER関連の水素加速負イオン電流密度を1000秒以上にわたって実証した。そのようなパルスを達成するために不可欠と特定された対策は、外部永久磁石と内部ポテンシャルロッドの導入、ならびに専用のセシウムコンディショニング技術である。