R&D pertaining to a 1 MeV accelerator and a large negative ion source has been carried out at the Japan Atomic Energy Research Institute for the ITER neutral beam system. The R&D is, at present, progressing towards: (1) 1 MeV acceleration of H− ion beams at the ITER relevant current density of 200 A m−2 and (2) improvement of uniform negative ion production over wide extraction area in large negative ion sources. Recently, H− ion beams of 1 MeV and 140 mA level have been generated with a substantial beam current density (100 A m−2). In the uniformity study, it was clarified that the electron temperature in the ion extraction region was locally high (>1 eV), which resulted in the destruction of negative ions at a high reaction rate. Interception of fast electrons leaking through a transverse magnetic field called 'magnetic filter' has been found to be effective in lowering the local electron temperature, followed by an improvement of negative ion beam profile.
1 MeV加速器と大型負イオン源に関する研究開発が、ITER中性粒子入射装置のために日本原子力研究所において実施されている。現在、研究開発は以下の点に向けて進められている:(1) ITER関連の電流密度200 A m−2におけるH−イオンビームの1 MeV加速、および(2) 大型負イオン源における広い引き出し領域にわたる均一な負イオン生成の改善。最近、H−イオンビームが1 MeVおよび140 mAレベルで、相当なビーム電流密度(100 A m−2)とともに生成されている。均一性の研究において、イオン引き出し領域の電子温度が局所的に高い(>1 eV)ことが明らかになり、その結果、負イオンが高い反応率で破壊されることが判明した。「磁気フィルター」と呼ばれる横磁場を漏れ抜ける高速電子の遮断が、局所的な電子温度の低下に有効であり、それに続いて負イオンビームプロファイルの改善がもたらされることが見出された。