A three-dimensional fluid model of a double-driver negative hydrogen ion source for China Fusion Engineering Test Reactor (CFETR) neutral beam injection is developed. In this model, the magnetic filter field is generated by 16 permanent magnets, which are surrounded by a soft iron. In order to accurately describe the transportation of charged species in the presence of strong magnetic field, both the electron magnetization and ion magnetization are taken into account, and the accuracy of the model has been proved by comparison with experimental data. By employing this model, the spatial distributions of the plasma parameters have been investigated, and three methods are proposed to optimize the symmetry at the bottom of the expansion region of a double-driver source. The results indicate that by adjusting the power of Driver I while keeping the power of Driver II constant, the symmetry of the electron density and negative hydrogen ion density could be improved. Furthermore, the inclusion of partition improves the symmetry of the electron temperature and density but has no impact on the regulation of the negative hydrogen ion density distribution. Finally, the application of magnetic shield can not only improve the symmetry of the electron density and negative hydrogen ion density, but also increase their densities at the bottom of the expansion region.
中国核融合工学試験炉（CFETR）中性粒子ビーム入射用のダブルドライバー負水素イオン源の三次元流体モデルを開発した。このモデルでは、磁気フィルター磁場は、軟鉄に囲まれた16個の永久磁石によって生成される。強磁場の存在下での荷電種の輸送を正確に記述するために、電子の磁化とイオンの磁化の両方が考慮されており、モデルの精度は実験データとの比較によって実証されている。このモデルを用いることにより、プラズマパラメータの空間分布を調査し、ダブルドライバー源の膨張領域底部の対称性を最適化するための三つの方法を提案した。結果は、Driver IIの出力を一定に保ちながらDriver Iの出力を調整することにより、電子密度と負水素イオン密度の対称性が改善され得ることを示している。さらに、仕切り板の導入は電子温度と電子密度の対称性を改善するが、負水素イオン密度分布の調整には影響を与えない。最後に、磁気シールドの適用は、電子密度と負水素イオン密度の対称性を改善するだけでなく、膨張領域底部におけるそれらの密度も増加させることができる。