无铯条件下离子源SPIDER中的负离子密度
等离子体物理
2023-08-30 v2
摘要
SPIDER实验运行于帕多瓦Consorzio RFX中性束测试设施，承载了ITER中性束注入器的H-/D-离子源原型。最大化从源提取的离子电流并最小化共提取电子量是待达成的最相关目标之一。腔衰荡光谱诊断测量源中靠近等离子体栅格（离子加速系统的面向等离子体栅格）的负离子密度，以识别使可提取负离子量最大化的源运行参数。本研究中SPIDER在氢和氘的无铯条件下运行，因此负离子主要由等离子体体积内的反应产生。本工作展示了SPIDER中存在的用于限制共提取电子量的磁滤波场和偏置电流如何影响可用于提取的负离子密度。结果表明，加速系统前的磁滤波场应设定在约1.6 mT（使可用负离子密度最大化的条件）与约3.2 mT（使电子电流与离子电流之比最小化的条件）之间。负离子密度在等离子体栅格及其周围偏置板相对于源体正偏置且总电流处于0 A–100 A范围时亦达到最大。本文还展示了在无铯条件下，加速系统中的电场能在多大程度上影响源中靠近等离子体栅格孔口的负离子密度。
引用
@article{arxiv.2211.04791,
title = {Negative ion density in the ion source SPIDER in Cs free conditions},
author = {M. Barbisan and R. Agnello and G. Casati and R. Pasqualotto and C. Poggi and E. Sartori and M. Spolaore and G. Serianni},
journal= {arXiv preprint arXiv:2211.04791},
year = {2023}
}
备注
19 pages, 10 figures. Accepted manuscript of a published paper