Energetic ion transport by abrupt large-amplitude event induced by negative-ion-based neutral beam injection in the JT-60U

JT-60Uの負磁気シア及び弱磁気シアプラズマにおける負イオン源中性粒子ビーム駆動型アルフベン固有モードによる高エネルギーイオンの輸送

石川 正男; 武智 学; 篠原 孝司; 草間 義紀; Cheng, C. Z.*; 松永 剛; 藤堂 泰*; Gorelenkov, N. N.*; Kramer, G. J.*; Nazikian, R. M.*; 福山 淳*; Krasilnikov, V. A.*; Kashuck, Y.*; 西谷 健夫; 森岡 篤彦; 笹尾 真実子*; 磯部 光孝*; JT-60チーム

Ishikawa, Masao; Takechi, Manabu; Shinohara, Koji; Kusama, Yoshinori; Cheng, C. Z.*; Matsunaga, Go; Todo, Yasushi*; Gorelenkov, N. N.*; Kramer, G. J.*; Nazikian, R. M.*; Fukuyama, Atsushi*; Krasilnikov, V. A.*; Kashuck, Y.*; Nishitani, Takeo; Morioka, Atsuhiko; Sasao, Mamiko*; Isobe, Mitsutaka*; JT-60 Team

アルフベン固有モード(AE)による高エネルギーイオンの輸送を調べるために、中性子発生分布及びダイヤモンド検出器を用いた中性粒子束の測定をJT-60Uにおいて初めて行った。弱磁気シアプラズマにおいて、Abraut Large-amplitude Event(ALE)と呼ばれるバーストモードが発生した時、100-370keVの特定のエネルギー範囲の高エネルギーイオンが輸送されることが、中性粒子計測から初めて得られた。また、中性子発生分布はALEにより再分配することがわかった。これらの計測から、ALEは特定のエネルギー範囲を持つ高エネルギーイオンをプラズマ中心部から周辺部へ再分配することが詳細に示された。一方、負磁気シアプラズマではRversed-Shear-induced AE(RSAE)と呼ばれるAE、及びRSAEからTAEへの遷移を確認しており、中性子発生分布計測は、モードによる輸送はRSAEからTAEへの遷移中が最も大きいことを示唆している。

To investigate energetic ion transport induced by Alfven eigenmodes (AEs) the neutron emission profile measurement and the charge exchange (CX) neutral particle flux measurement by Natural Diamond Detector has been performed simultaneously in the JT-60U for the first time. The energetic ion profiles inferred from these measurements indicate that ALEs cause a radial redistribution of energetic ions of limited energy range from the core region to the outer region of the plasma in weak shear plasmas. This energy range is consistent with the resonance condition between the mode and the energetic ions. In reversed shear plasmas, reversed-shear-induced AEs (RSAEs) and their transition to TAEs as the minimum value of the safety factor decreases has been observed. Neutron measurements suggest energetic ion loss is large in the transition phase from RSAEs to TAEs.