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Progress of CRAFT negative ion source neutral beam injection test facility

Jianglong Wei, Wei Liu, Yongjian Xu, Yuming Gu, Yahong Xie, Na Wang, Bo Liu, Dmitrii Stepanov, Shengmin Pan, Zhigang Zhu2026年5月Nuclear FusionIF 3出版社

The Comprehensive Research Facility for Fusion Technology (CRAFT) is a national large research infrastructure in China. CRAFT aims to develop the key technologies for future fusion reactor and the negative ion source neutral beam injection (NNBI) is one of the test facilities or prototypes. CRAFT NNBI test facility mainly includes two test stands and several shared supporting systems. One is the Hefei Open-facility for Negative-ion Source Research, which is devoted to the experimental study of the negative ion source. Other one is the Chinese Fusion Engineering Testing Reactor Advance Neutral Beam Equipment, which acts as the prototype of the neutral beam injector for Chinese Fusion Engineering Test Reactor. Under the CRAFT project, the single-drive, the dual-drive, and the quad-drive RF negative ion sources have been developed and tested step by step. The associated CRAFT NNBI Physics Activity was established to carry out synergistic study of key issues of NNBI technology. Since the experimental research starting in 2021, the achieved parameters of the CRAFT NNBI, such as the negative ion beam energy, beam power and pulse duration, have been steadily improved. At present, based on the dual-drive RF negative ion source with single-stage accelerator, the negative hydrogen ion beams with the beam energy of >200 keV, beam power of >2 MW, and pulse duration of >100 s have been attained repeatedly. Simultaneously, several accompanying experimental research can give support to the future improvements of the CRAFT NNBI in terms of the RF coupling frequency, plasma uniformity, Cs injection, beam divergence, high voltage holding, neutralization efficiency.

日本語訳

核融合技術総合研究施設(CRAFT)は、中国における国家級の大型研究インフラである。CRAFTは将来の核融合炉のための主要技術を開発することを目指しており、負イオン源中性粒子ビーム入射(NNBI)はその試験設備またはプロトタイプの一つである。CRAFT NNBI試験施設は、主に2つの試験スタンドと、いくつかの共通補助システムで構成されている。一つは、負イオン源の実験研究に専念している合肥負イオン源研究オープン施設である。もう一つは、中国核融合工学試験炉先進中性粒子ビーム装置であり、これは中国核融合工学試験炉の中性粒子ビーム入射装置のプロトタイプとして機能する。CRAFTプロジェクトの下で、シングルドライブ、デュアルドライブ、およびクワッドドライブのRF負イオン源が段階的に開発され、試験されてきた。関連するCRAFT NNBI物理活動は、NNBI技術の主要課題に関する相乗的研究を実施するために設立された。2021年に実験研究が開始されて以来、CRAFT NNBIの達成されたパラメータ、例えば負イオンビームエネルギー、ビームパワー、パルス持続時間は、着実に改善されてきた。現在、単段加速器を備えたデュアルドライブRF負イオン源に基づいて、ビームエネルギー>200 keV、ビームパワー>2 MW、パルス持続時間>100 sの負水素イオンビームが繰り返し達成されている。同時に、いくつかの付随する実験研究は、RF結合周波数、プラズマ均一性、Cs注入、ビーム発散、高電圧保持、中性化効率に関して、CRAFT NNBIの将来の改善を支援することができる。

wiki

Neutral beamNeutral beam injectionIon sourceNegative ionNegative ion source

AIによる論文要約

CRAFT負イオン源中性粒子入射試験施設の進展
JA核融合研究に興味のある学生や若手研究者、特に中性粒子入射技術や負イオン源の開発に関心のある方。また、中国の核融合研究の最新動向を知りたい技術者や研究者。#CRAFT #NNBI #負イオン源 #核融合 #中性粒子入射
LLM向け: {"Title": "Progress of CRAFT negative ion source neutral beam injection test fac…

CRAFT(核融合技術総合研究施設)は中国の大規模研究インフラで、将来の核融合炉のための重要技術を開発しています。その中で、負イオン源中性粒子入射(NNBI)試験施設は、プラズマ加熱用の負イオン源を開発するためのものです。2021年からの実験研究により、二重駆動RF負イオン源を用いて、ビームエネルギー200keV以上、ビーム出力2MW以上、パルス持続時間100秒以上の水素負イオンビームを繰り返し達成しました。現在、RF結合周波数やプラズマ均一性、Cs注入、ビーム発散、高電圧保持、中性化効率などの改善に向けた研究が進められています。

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