The Max-Planck-Institut für Plasmaphysik test facility ELISE is an important intermediate step towards the in-time realization of the ITER neutral beam injection system (NBI). ELISE is equipped with a large radio-frequency (RF) driven negative hydrogen ion source (1 × 0.9 m2) of half the size of the ITER NBI source. The paper reports on the main results of the very first operation of the source with caesium, but with low RF power, both for hydrogen and deuterium, with pulse lengths of up to 500 s. The results are rather encouraging for the achievement of the required ITER NBI parameters, especially in hydrogen, where large current densities with respect to the low RF power could be achieved at a ratio of co-extracted electrons to extracted ions of 0.5–0.6 at the relevant source pressure of 0.3 Pa. The required magnetic filter field was significantly lower than expected from the experience with the prototype RF source. Similar large extracted ion currents could be achieved also in deuterium, but with larger amounts of co-extracted electrons. Here, the required ratio of co-extracted electrons to extracted ions of one could be achieved only in short pulses.
マックス・プランク研究所のプラズマ物理学研究所の試験設備ELISEは、ITER中性粒子入射システム(NBI)の時期通りの実現に向けた重要な中間段階である。ELISEは、ITER NBI源の半分のサイズを持つ大型の高周波(RF)駆動負水素イオン源(1×0.9 m²)を備えている。本論文は、セシウムを用いたがRF電力が低い状態での、水素および重水素の両方について、最大500秒のパルス長での源の最初の運転の主な結果を報告する。これらの結果は、ITER NBIの要求パラメータの達成にとってかなり有望であり、特に水素では、関連する源圧力0.3 Paにおいて、抽出イオンに対する共抽出電子の比が0.5–0.6であり、低RF電力に対して大きな電流密度を達成できた。必要な磁気フィルタ磁場は、プロトタイプRF源での経験から予想されたものよりも有意に低かった。同様に大きな抽出イオン電流は重水素でも達成できたが、共抽出電子の量は多かった。ここでは、抽出イオンに対する共抽出電子の要求比1は、短パルスでのみ達成できた。