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J. Phys. Colloques
Volume 50, Number C1, Janvier 1989
International Conference on the Physics of Multiply Charged Ions and International Workshop on E.C.R. Ion Sources
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| Page(s) | C1-751 - C1-758 | |
| DOI | https://doi.org/10.1051/jphyscol:1989179 | |
J. Phys. Colloques 50 (1989) C1-751-C1-758
DOI: 10.1051/jphyscol:1989179
GYROTRON-DRIVEN ECR ION SOURCE SCALING, DESIGN, AND EXPERIMENTS
W. HALVERSON1, Y.K. PU1, L. BROMBERG2, D. COHN2, C. PETTY2, R. POST2, D. SMATLAK2, R. TORTI2 and L. WANG21 Spire Corporation, Patriots Park, Bedford, MA 01730. U.S.A.
2 MIT Plasma Fusion Center, Cambridge, MA 02139, U.S.A.
Résumé
La grande puissance et l'efficacité des gyrotrons suggèrent l'usage de ces générateurs HF pour alimenter des sources d'ions à résonance cyclotron électronique (RCE). Les hautes fréquences (e.g., 28 à 140 GHz) produites par les gyrotrons et les champs magnétiques RCE correspondants (1 à 5 tesla) promettent des courants ioniques et des états de charge plus importants que ceux qui sont observés des sources d'ions RCE actuelles, alimentées par des klystrons (6 à 20 GHz). Une collaboration entre Spire Corporation et Plasma Fusion Center de MIT a été initiée pour étudier les lois d'échelle des sources d'ions RCE en fonction de la fréquence et du champ magnétique. Cette communication révise les lois d'échelle semi-empirique de Geller, la technique magnétique supraconductrice à champs forts, et présente des résultats préliminaires du programme expérimental pour examiner le potentiel futur des sources d'ions RCE quadrupolaires, chauffées par des gyrotrons.
Abstract
The availability of powerful, efficient gyrotron RF generators strongly suggests their use to drive electron cyclotron resonance (ECR) ion sources. The high frequency available from gyrotrons (e.g., 28 to 140 GHz) and corresponding ECR magnetic field strengths (1 to 5 tesla) should produce higher ion beam currents and higher charge states than observed from present ECR ion sources driven by klystrons (6 to 20 GHz). A program to investigate frequency and magnetic field scaling of ECR ion sources operating at gyrotron frequencies has been initiated as a collaboration between Spire Corporation and the MIT Plasma Fusion Center. This paper reviews the background, semi-empirical scaling predictions, high field magnet design, and preliminary results of the experimental program to investigate the potential of very high frequency ECR ion sources utilizing superconducting quadrupole plasma confinement and gyrotron RF power sources.