The characteristics of ion cyclotron range of frequencies (ICRF) minority ion heating with a hydrogen minority and deuterium majority plasma were studied by ICRF modulation injection experiments in the Large Helical Device (LHD). In recent experiments with deuterium plasma, no significant increase in the neutron emission rate due to ICRF second harmonic deuteron heating was observed. Therefore, in this study, the neutron emission rate was used to refer to the information regarding the thermal ion component. Like the results of the observations of the heating efficiencies at various minority proton ratios, the experimental results showed good agreement with the simple model simulation of ICRF wave absorption. During these experiments, the accelerated minority hydrogen ions were observed by neutral particle analyzers. The counting rates of the energetic particles were higher in the lines of sight passing through the helical ripple than across the magnetic axis, and the counting rate decreased as the minority hydrogen ion ratio increased. The dependence of the minority hydrogen ion ratio on the density of the energetic ions was consistent with the experimentally observed heating efficiencies and simulations. The heating efficiency of ICRF minority ion heating could be well explained by simple model simulation in the LHD deuterium experiment.
水素マイノリティ、重水素マジョリティプラズマにおけるイオンサイクロトロン周波数帯（ICRF）マイノリティイオン加熱の特性を、大型ヘリカル装置（LHD）におけるICRF変調入射実験により研究した。重水素プラズマを用いた最近の実験では、ICRF第二高調波重水素加熱による中性子放出率の有意な増加は観測されなかった。そこで本研究では、中性子放出率を熱イオン成分に関する情報として用いた。様々なマイノリティ水素比率における加熱効率の観測結果は、ICRF波動吸収の単純モデルシミュレーションと良好な一致を示した。これらの実験中、加速されたマイノリティ水素イオンは中性粒子分析装置により観測された。高エネルギー粒子の計数率は、磁気軸を横切る視線よりもヘリカルリップルを通過する視線において高く、計数率はマイノリティ水素比率の増加とともに減少した。マイノリティ水素比率に対する高エネルギーイオン密度の依存性は、実験的に観測された加熱効率およびシミュレーションと一致した。LHD重水素実験におけるICRFマイノリティイオン加熱の加熱効率は、単純モデルシミュレーションによって良好に説明できることが示された。