負離子源過濾磁場設計與優(yōu)化.pdf

1、基于負離子束的中性束注入系統(tǒng)是未來大型核聚變裝置進行等離子體加熱的重要方式，負離子源是其核心部件。在負離子源引出區(qū)前產(chǎn)生一個橫向的過濾磁場，是提高負離子產(chǎn)額，減小共同引出電子比率的重要環(huán)節(jié)，能夠有效提升負離子源性能。過濾磁場可以有效“冷卻”從激勵區(qū)輸運過來的高能電子，從而減少負離子的破壞。德國IPP相關實驗研究結果表明，一個良好的過濾磁場參數(shù)不但可以增大負離子源的引出束流密度，還能有效抑制共同引出的電子，因此有必要對過濾磁場的參數(shù)進行優(yōu)

2、化設計。
　　針對本課題組提出的圓柱形的擴展腔裝置，我們設計了一個圓環(huán)形結構的過濾磁場裝置。與IPP過濾磁場裝置的平行結構相比，該結構具有結構緊湊，可以靈活改變磁場方向等優(yōu)點。
　　過濾磁場對等離子體輸運過程的影響規(guī)律需要借助于復雜的等離子體模擬才能獲得，難度比較大，本課題組還尚未完成該項工作。IPP則主要是借助于實驗的方法來確定過濾磁場參數(shù)。由于暫不具備實驗條件，故本文選擇以IPP的實驗數(shù)據(jù)為參考目標，使用有限元的方法計算