Study of hydrogen plasma affected by strong outer electric field

强外电场影响氢等离子体的研究

• 批准号: 20740324
• 负责人: MATSUMOTO Yoshikatsu
• 金额: $ 1.75万
• 依托单位: Tokushima Bunri University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20740324/
• 关键词: プラズマ加熱; イオン源; 水素負イオン; 輸送; ビーム引き出し

We calculate potential spatial structure at extraction region in a negative ion source with two dimensional Particle-In-Cell(PIC) method. It is confirmed that extraction electric field produced by high beam extraction voltage invades into the ion source plasma though a beam extraction hole. Besides, H^- extraction probability is calculated with H^- trajectory calculation in Monte Carlo method. Then, potential structure needed for the H^- extraction model is assumed by the calculation result of the PIC code. A calculation result with the extraction model is in good agreement with experimental result in H^- extraction probability. From some calculation results with the model, we conclude that potential structure for perpendicular direction to H^- beam axis is a key factor for H^- extraction from a negative ion source.

本文用二维PIC方法计算了负离子源引出区的势空间结构。证实了高引出电压产生的引出电场通过引出孔侵入离子源等离子体。此外，还利用蒙特卡罗方法中的H^-轨迹计算方法计算了H^-提取概率。然后，根据PIC程序的计算结果，假设了H^-提取模型所需的势结构。在H^-萃取概率方面，用该模型计算的结果与实验结果符合得很好。通过对模型计算结果的分析，我们认为垂直于H^-束轴方向的势场结构是影响负离子源H^-引出的关键因素。

项目成果

Dependence of H^- Velocity Distribution in Ion Source Plasma upon Extracted H^- Beam Current

离子源等离子体中 H^- 速度分布对提取的 H^- 束流的依赖性

• 发表时间: 2009
• 作者: K.Fujikawa;et. al.;松本新功
• 通讯作者: 松本新功

Dependence of H- Velocity Distribution in Ion Source Plasma upon Extracted HBeam Current

离子源等离子体中的 H 速度分布对提取的 HBeam 电流的依赖性

• 发表时间: 2009
• 作者: Y. Matsumoto;M. Nishiura;M. Sasao;H. Yamaoka;K. Shinto;M. Wada
• 通讯作者: M. Wada

Influence of H- velocity on H- extraction probability from a negative ion source.

H 速度对从负离子源提取 H 的概率的影响。

• DOI: 10.1063/1.3271436
• 发表时间: 2010
• 期刊: The Review of scientific instruments
• 作者: Y. Matsumoto;M. Nishiura;K. Shinto;H. Yamaoka;M. Sasao;M. Wada
• 通讯作者: M. Wada

H-イオン源におけるH-引き出しモデルの精密化

H 离子源中 H 提取模型的细化

• 发表时间: 2010
• 作者: 松本新功;西浦正樹;山岡人志;神藤勝啓;笹尾真実子;和田元
• 通讯作者: 和田元

H^-イオン源におけるH^-引き出しモデルの精密化

H^-离子源中 H^-提取模型的细化

• 发表时间: 2010
• 作者: H.Ito;et. al.;松本新功
• 通讯作者: 松本新功