The use of active charge exchange recombination spectroscopy (CXRS) as a diagnostic for fusion-produced alpha particles on ITER is constrained by the signal-to-noise ratio, which is determined by the intensity of the line of interest, the optical throughput of the diagnostic, the neutral beam penetration, and the intensity of bremsstrahlung radiation. The CX spectral line for fast ions has been modelled together with the expected background emission and we present the signal-to-noise ratios calculated as a function of the diagnostic design parameters. Combining the CXRS data from both the heating and the diagnostic neutral beams on ITER, information on fast ions with energies up to 1 MeV can be obtained for the parameters of the ITER core CXRS diagnostic design. To achieve this, energy binning of the signal is used (100 keV bins or larger), in order to improve the signal-to-noise ratio, with a time resolution of 2 s. The time resolution of the measurement can be improved using a higher throughput spectrometer, but this is ultimately limited by the amount of light from the neutral beam that can be collected. Despite the challenges and the fact that the results are not as optimistic as previously assumed, it is concluded that useful information on fast helium density profiles can be obtained using CXRS on ITER.
アクティブ電荷交換再結合分光法（CXRS）をITERにおける核融合生成アルファ粒子の診断法として用いることは、信号対雑音比によって制約される。この信号対雑音比は、対象となるスペクトル線の強度、診断装置の光学スループット、中性粒子ビームの透過率、および制動放射の強度によって決定される。高速粒子に対するCXスペクトル線は、予想される背景放射とともにモデル化され、診断設計パラメータの関数として計算された信号対雑音比を提示する。ITERにおける加熱用および診断用の両方の中性粒子ビームからのCXRSデータを組み合わせることで、ITERコアCXRS診断設計のパラメータに対して、最大1 MeVのエネルギーを持つ高速粒子に関する情報を得ることができる。これを達成するために、信号のエネルギー・ビニング（100 keVビン以上）が用いられ、2秒の時間分解能で信号対雑音比を改善する。測定の時間分解能は、より高いスループットの分光器を用いることで改善できるが、これは最終的には収集可能な中性粒子ビームからの光量によって制限される。課題はあるものの、結果は従来想定されていたほど楽観的ではないが、ITERにおけるCXRSを用いて高速ヘリウム密度分布に関する有用な情報を得ることができると結論付けられる。