The results of a comprehensive investigation into the effects of toroidicity-induced Alfvén eigenmodes (TAE) and energetic particle modes on the NBI-generated fast-ion population in MAST plasmas are reported. Fast-ion redistribution due to frequency-chirping TAE in the range 50 kHz–100 kHz and frequency-chirping energetic particle modes known as fishbones in the range 20 kHz–50 kHz, is observed. TAE and fishbones are also observed to cause losses of fast ions from the plasma. The spatial and temporal evolution of the fast-ion distribution is determined using a fission chamber, a radially-scanning collimated neutron flux monitor, a fast-ion deuterium alpha spectrometer and a charged fusion product detector. Modelling using the global transport analysis code Transp, with ad hoc anomalous diffusion and fishbone loss models introduced, reproduces the coarsest features of the affected fast-ion distribution in the presence of energetic particle-driven modes. The spectrally and spatially resolved measurements show, however, that these models do not fully capture the effects of chirping modes on the fast-ion distribution.
MASTプラズマにおけるNBI生成高速イオン集団に対するトロイダル性誘起アルヴェン固有モード（TAE）および高エネルギー粒子モードの影響に関する包括的調査の結果を報告する。50 kHz–100 kHzの範囲の周波数チャープを示すTAEと、20 kHz–50 kHzの範囲の周波数チャープを示すフィッシュボーンとして知られる高エネルギー粒子モードによる高速イオンの再分布が観測された。また、TAEおよびフィッシュボーンがプラズマからの高速イオンの損失を引き起こすことも観測された。高速イオン分布の空間的および時間的発展は、核分裂チェンバー、放射状走査コリメート中性子束モニター、高速イオン重水素アルファ分光器、および荷電核融合生成物検出器を用いて測定された。大域的輸送解析コードTranspを用いたモデリングに、アドホックな異常拡散およびフィッシュボーン損失モデルを導入することにより、高エネルギー粒子駆動モードの存在下での影響を受けた高速イオン分布の最も粗い特徴が再現された。しかしながら、スペクトル分解および空間分解された測定結果は、これらのモデルがチャープモードの高速イオン分布への影響を完全には捉えていないことを示している。