The full-size ITER ion source prototype SPIDER (Source for the Production of Ions of Deuterium Extracted from a Radio frequency plasma) has recently started beam operation, whose objective is to produce 100 keV, 60 A hydrogen negative ions for 1 h. The source is presently operated in the volume regime, and the beam power is consequently limited. In such a configuration, the high resolution calorimeter STRIKE (Short-Time Retractable Instrumented Kalorimeter Experiment), even though uncooled, may be used instead of the SPIDER beam dump without limiting the beam-on time. STRIKE is formed by unidirectional carbon fiber-carbon matrix (CFC) composite tiles that are exposed to the beam while their temperature is recorded by using two infra-red cameras. This setup, thanks to the moderate broadening of the temperature profile guaranteed by the anisotropy of CFC, allows for the determination of detailed features of the beam current distribution (spatial resolution is about 2 mm). Furthermore, positively biasing the CFC tiles permits a direct electrical measurement of the negative ion beam current. Besides the total beam current and beam uniformity, which can be retrieved both by calorimetry and electrical measurement, beamlet divergence and deflection can be determined by infra-red thermography. This contribution describes the characterization of the SPIDER negative ion beam as a function of the source and accelerator parameters by means of the diagnostic calorimeter STRIKE in the volume regime.

中文翻译：

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通过诊断量热法和热成像评估 SPIDER 光束特征

全尺寸 ITER 离子源原型 SPIDER（生产从射频等离子体中提取的氘离子的源）最近开始了束流操作，其目标是产生 100 keV、60 A 的氢负离子 1 小时。该源目前在体积范围内运行，因此光束功率受到限制。在这种配置中，即使未冷却，也可以使用高分辨率热量计 STRIKE（短时可伸缩仪器化热量计实验）代替 SPIDER 光束转储器，而不会限制光束开启时间。STRIKE 由单向碳纤维-碳基 (CFC) 复合瓦片形成，这些瓦片暴露在光束下，同时使用两个红外摄像机记录其温度。这个设置，由于 CFC 的各向异性保证了温度分布的适度加宽，因此可以确定束流分布的详细特征（空间分辨率约为 2 mm）。此外，正偏置 CFC 瓦片允许对负离子束电流进行直接电测量。除了总射束电流和射束均匀性（可通过量热法和电学测量获得）外，小射束发散和偏转还可以通过红外热成像法确定。该贡献描述了 SPIDER 负离子束的特性，作为源和加速器参数的函数，通过体积范围内的诊断量热仪 STRIKE。允许确定束流分布的详细特征（空间分辨率约为 2 毫米）。此外，正偏置 CFC 瓦片允许对负离子束电流进行直接电测量。除了总射束电流和射束均匀性（可通过量热法和电学测量获得）外，小射束发散和偏转还可以通过红外热成像法确定。该贡献描述了 SPIDER 负离子束的特性，作为源和加速器参数的函数，通过体积范围内的诊断量热仪 STRIKE。允许确定束流分布的详细特征（空间分辨率约为 2 毫米）。此外，正偏置 CFC 瓦片允许对负离子束电流进行直接电测量。除了总射束电流和射束均匀性（可通过量热法和电学测量获得）外，小射束发散和偏转还可以通过红外热成像法确定。该贡献描述了 SPIDER 负离子束的特性，作为源和加速器参数的函数，通过体积范围内的诊断量热仪 STRIKE。可以通过量热法和电测量来检索，子束发散和偏转可以通过红外热成像来确定。该贡献描述了 SPIDER 负离子束的特性，作为源和加速器参数的函数，通过体积范围内的诊断量热仪 STRIKE。可以通过量热法和电测量来检索，子束发散和偏转可以通过红外热成像来确定。该贡献描述了 SPIDER 负离子束的特性，作为源和加速器参数的函数，通过体积范围内的诊断量热仪 STRIKE。