JPS5820118B2 - イオンカソクソウチ

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【発明の詳細な説明】本発明はイオン加速装置に関するものであり、特に大電
流用装置に適する。

従来の加速装置は、第１図に示すように、プラズマ源１
、引き出し電極２、加速電極３、減速電極４、を以って
構成されている。

電極群２，３゜４を正面から見ると開口部形状が、第２
図Ａに示す多孔型、Ｂに示す多細隙型の二つが従来特に
大電流イオン加速装置用として用いられて来たものであ
る。

Ｂの場合、細隙長方向へのイオンビーム発散は極めて少
ないが、幅方向（図の左右方向）の収束は良くなかった
。

Ａの多孔型の場合、プラズマ源の密度温度が一様でない
ために、中心部分にある孔と、周辺部分にある孔から出
たビームが違った振舞を行って全体の収束性を悪くして
いるという欠点がある。

従って、電極の工作は可能な限りの高い精度で行うこと
が必要であり、同時にプラズマ源として、一様性の良い
ものを得る為に努力が払われて来た。

本発明の基本的な特徴は、第３図に示すような細隙の配
置を行うことにある。

このような配置によって、細隙長方向、すなわち円周方
向の発散は元来小さく、幅方向、すなわち平径方向の発
散は電極面に曲率を持たせて、収束を図れば収束性の良
好なイオンビームが得られる。

第３図には同心円状の細隙配置を示したが第４図Ａの如
き同心正３角でも良く、Ｂの同心正方形でも同じことで
ある。

また、同心正多角形であれば全て同じことである。

プラズマ源として通常軸対称の構成が最も容易であり、
第３図の如き構成がプラズマ源と結合し易い。

また製作上も同心円状の構成が容易である。

核融合用の中性粒子入射装置への応用を考えた場合、粒
子入射孔形状との関連で縦長のビーム形状が要求される
場合がある。

第２図Ｂの型式の装置では従来、最大５という縦横比を
持ったプラズマ源電極群が用いられている。

このようなプラズマ源を用いて本発明を構成する場合に
は、第５図に示した電極開口部形状を用いれば良い。

３角形、５角形の場合でも同心、対称形状であれば良い
。

通常プラズマはその容器内で、同心、対称形状に近い密
度及び温度の分布を持つ。

従って、本発明においてはプラズマ源に対する密度、温
度の一様性に対する要求が著しく緩和されているところ
に大きな特徴がある。

電極面に曲率を持たせることによってビームを偏向させ
ることは良く知られている。

（例えば、ＰＩａｓｍａＰｈｙｓｉｃｓａｍｄＣ
ｏｎｔｒｏｌｌｅｄＮｕｃｌｅａｒＦｕｓｉｏｎＲ
ｅ５ｅａｒｃｈ、１９７４（ＩＡＥＡ、Ｖｉｅｎｎａ
ｔｔｏｂｅＰｕｂｌｉｓｈｅｄ）。

ＰａｐｅｒＮｏ、ＩＡＥＡ−ＣＮ−３３／Ｄ
２−２）予めプラズマ源の密度および温度の分布がわ
かればそれに応じて細隙の巾と共に曲率を設定すれば良
い。

第６図に示した機構を用いることによって、電極の曲面
を自由に調節することのできるので、プラズマ源の特性
に対して正確な対応を得ることができる。

すなわち、細隙部５、の両側の電極部６、をねじ７、に
よって組立てておく。

ねじ７は、細隙の接合部分８、（第３図）に切っておく
。

接合部分は極めて狭く、ねじによって調節し得る前後距
離は小さいが、予め設定した曲面に対する微調整用とし
ては、ｏ」ｍｍ程度の前後動で充分であるから、１５Ｃ
７７１直径で、１０ｍｍヒツチのねじを切れば接合部長
５龍となり、充分である。

第６図Ｂの如くねじの代りに溝９、を切っておき、駆動
子を介して、電極片同志を直進させて移動させても良い
。

又、接合部１０を絶縁物で作っておけば各電極部分へ異
なった電位を与えることができる。

これにより、プラズマ源の密度および温度の変動に対し
て一層自由に適応することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、イオン加速装置の概念図、第２図は従来の電
極パタンを示す図、第３図は本発明になる電極パタンを
示す図、第４図は正多角形同心細隙構成図、第５図は一
般の多角細隙構成図、第６図は各電極片の微調整機構を
示す図である。

【特許請求の範囲】