2017年8月
J-PARC負水素イオン源の高密度プラズマ計算
AIP Conference Proceedings 1869
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- 開始ページ
- 030017\_1
- 終了ページ
- 030017\_11
- 記述言語
- 英語
- 掲載種別
- 研究論文(国際会議プロシーディングス)
- DOI
- 10.1063/1.4995737
J-PARCでは2014年9月より、セシウム(Cs)添加型・マルチカスプ・高周波放電型(RF)負水素(H$^{-}$)イオン源の利用運転が開始され、電流値45mA、繰返し1.25\%(0.5ms, 25Hz)のH-ビームを1000時間連続で引き出すことに成功している。本研究では、J-PARCイオン源内のRFプラズマに対する数値計算モデルを構築することで、プラズマの点火過程と定常状態におけるH$^{-}$生成・輸送に関わる物理過程を解明する。シミュレーションモデルでは、(1)荷電粒子(電子,水素陽イオン, Csイオン)、(2)イオン源内に形成される誘導性・容量性電磁場の時間変化、および(3)荷電粒子と水素原子・分子間の衝突過程を同時に計算する。また、同モデルを高エネルギー加速器研究機構並列計算機システムA(32ノード・256GBメモリ)に適用することで、10$^{18}$m$^{-3}$以上の高密度となるRFプラズマの挙動を十分な統計性を以て計算することが可能である。発表では、RFプラズマの成長過程に重要なプラズマパラメータを、プラズマ温度・密度、および電磁場分布の時間発展とともに示す。
- ID情報
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- DOI : 10.1063/1.4995737