电子回旋共振等离子体源的特性

简要描述了一台频率为２．４５ＧＨｚ的电子回旋共振（ＥＣＲ）等离子体源的特性测试,结果表明,放电室内的等离子体密度和电子温度与静态磁场、微波输入功率和真空度等参数均有着密切关系。当磁场达到共振条件８７．５ｍＴ时,等离子体很易产生,但等离子体密度的最大值却出现在９３ｍＴ处。ＥＣＲ源在真空度为０．１－１Ｐａ间均能运行。由石英、Ａｌ２Ｏ３陶瓷和ＢＮ构成的微波输入窗有良好的阻抗匹配,在微波功率为２００－７０     

在用于大型螺旋装置中性束注入系统的1／3比例氢负离子源中Cs沉积的优化

利用一个紧凑的铯沉积系统对用于大型螺旋装置-中性束注入（LHD-NBI）系统的1/3比例氢负离子源的内表面进行直接的沉积,试验了在3-200mg范围内小的、很确定的铯量的沉积,在纯氢运行模式和有铯模式下都进行了负离子的引出和加速。对等离子体室单纯的3-30mg的铯沉积使H∧-产额暂时增高2-5倍,但是在几个放电脉冲之内该产额又降低到原先的稳态值。在3-5h/60次放电间隔之内连续两次的30mg沉积,产生了类似的H∧-的瞬时增长,但达到很大的H∧-产额的稳态值。在20-120h/150-270次放电的间隔内,更大量的0.1-0.1gGs的沉积,在一个长的运行周期（2-5d）内改善了H∧-产额。对等离子体室各个壁的定向的Cs沉积表明了近似同样的H∧-的增加。对被水泄漏污染的表面沉积0.13gGs产生了与单一30mg铯沉积时相类似的H∧-的瞬时增加和H∧-的稳态水平,用铯等离子体的0.1g沉积得到了用相同量的铯原子沉积时获得的H∧-产额的一半。与在相同的放电功率下12根灯丝运行相比,在8根灯丝的放电运行期间记录到更高的稳态H∧-流值和更小的H∧-产生速率。     

用于ITER中性束注入器的大体积负离子源的改进

对负离子源进行了改进以实现用于国际热核实验堆（ITER）的大功率中性束注入器，已在植入铯的多会切等离子体发生器中在0．1Pa的非常低的气压下产生了31mA.cm^2-(H^-)的强负离子电流密度，该等离子体发生器与ITER源有着相同的概念，对于一个真空绝缘的加速器，已完成了达1．8米的长距离真空间隙的耐压实验，已表明从真空击穿到气体放电的气压距离乘积（pd)的过渡区约为0．2Pa.m，这离ITER源的运行区足够高了，在试验和实验的基础上建造了真空绝缘加速器样机，成功地证实了高能H^-束加速达到970keV,37mA,1s。     

MM-2磁镜装置上的电子回旋共振加热实验

在MM-2单磁镜装置上完成了电子回旋共振加热实验。装置中心的磁场强度约为3×10~(-1)T,磁镜比等于2.64:1,磁峰距为60cm,真空室内径为20cm,通过微波辐射耦合到中心平面的真空室而产生等离子体并使之加热。微波功率源是一个振动陀螺仪,它在10ms的脉冲持续时间内产生15MHz频率的30kW的输出功率。当出现反磁性信号时,观察到了硬X射线信号。轫致辐射发射分析表明:热电子温度约为25～30keV,通过多栅能量分析器测得的电子密度约为1.1～3.9×10~(10)cm~(-3)。     

MM-2磁镜装置上的电子回旋共振加热实验

在MM-2单磁镜装置上完成了电子回旋共振加热实验。装置中心的磁场强度约为3×10~(-1)T,磁镜比等于2.64:1,磁峰距为60cm,真空室内径为20cm,通过微波辐射耦合到中心平面的真空室而产生等离子体并使之加热。微波功率源是一个振动陀螺仪,它在10ms的脉冲持续时间内产生15MHz频率的30kW的输出功率。当出现反磁性信号时,观察到了硬X射线信号。韧致辐射发射分析表明:热电子温度约为25—30keV,通过多栅能量分析器测得的电子密度约为1.1—3.9×10~(1o)cm~(-3)。     

100MeV回旋加速器强流负氢束轴向注入系统数值模拟研究

串列加速器升级工程中的100 MeV紧凑型回旋加速器,设计用于产生强流质子束,在这样的紧凑型机器中,高亮度离子源和高效率注入系统成为产生强流束的瓶颈问题之一。从我们的30 MeV回旋加速器的运行经验可知,ES(静电透镜和螺线管透镜)注入系统能够有效地控制注入过程中的束包络。然     

低密度ASDEX—U等离子体中电子热输运的实验特征

采用低密度下电子回旋加热（ECH）提供的纯电子加热，研究了ASDEX－U常规L模等离子体中的电子热输运。在这些条件下，稳态和ECH调制实验清晰地表明，电子热输运有一个清晰的△↓Tc/Tc阈值，并也认为它具有回旋博姆持征。     

JT—60U上用基于负离子的中性束注入（NBI）来加热和进行非感应电流驱动

在JT－60U上已全面研究了基于负主了子的中性束注入（NBI）电流驱动和加热性能。根据注入的中性束（350keV)的射穿测量已证实,高能粒子的电离过程中多级电离过程是主要的。实验已测出基于负离子的NB（N－NB）驱动的电流密度分布。与理论预言良好一致,且在EB＝360keV、PINJ＝3．7MW时,N－NB驱动的电流达0．6MA。电流驱动效率ηCD通过升高电子温度而提高,通过增加束能而改善。来自N－NB的快离子在由于反剪切等离子体的极向磁场而引起的约束增强的芯部被完全约束。在以N－NB为主的加热下实现了H模式的明显转变,其中H模式转变所需要的净吸收功率类似于以前在JT－60U上用低能束（90keV）获得的结果。在N－NBI强电子加热（80％被电子吸收）下,在稳态ELMy阶段获得,当Tc(0)＝1．4Ti（0）时H因子（＝τE／τE^ITER－89PL）为1．64。     

用于质子直线加速器的强流电子回旋共振离子源

研制了一台用于加速器驱动次临界系统 (ADS)的强流电子回旋共振离子源。在 30keV能量下 ,引出的氢离子最大束流达到 1 0 0mA ,质子比好于 85 % ,引出束流密度最高可达 34 0mA/cm2 。初步测定的发射度约为 0 1 1πmm·mrad。已通过了 1 0 0h的连续运行考验。