The first experimental results are reported of anisotropic slowing-down features observed in JET helium beam fuelling experiments. Two independent observation ports, one with a view perpendicular to the magnetic field in the centre of the plasma and a second multichord viewing arrangement, approximately tangential to the toroidal field, provide radially and temporally resolved information on the velocity distribution function comprising the populations of both fast and thermalized alpha particles. The fuelling process is characterized by a change-over from a distinctly non-Maxwellian distribution function to a dominantly Maxwellian distribution and also by a broadening of the deduced fast ion density radial profile. The fast particle component in the observed composite charge exchange spectrum is found to be in excellent agreement with predictions are based on anisotropic velocity distribution functions obtained from the analytical solution of the neutral injection Fokker-Planck equation. Signal-to-noise levels in the measurement of fast alpha particle in the JET helium fuelling campaign are extrapolated to thermonuclear-fusion alpha particle density levels expected for the D-T phase of JET. It is shown that beam penetration and not competing continuum radiation is a major constraint, and that acceptable (hydrogen or helium) neutral beam power and energy requirements promise a feasible CX alpha particle diagnosis in the core of next-step devices such as ITER.
最初の実験結果が報告されており、JETヘリウムビーム燃料供給実験において観測された異方性減速特性に関するものである。2つの独立した観測窓、すなわちプラズマ中心部で磁場に垂直な視野を持つものと、トロイダル磁場にほぼ接線方向の視野を持つ多チャンネル観測配置により、高速および熱化アルファ粒子の集団を含む速度分布関数に関する径方向および時間分解情報が得られる。燃料供給プロセスは、明確に非マクスウェル分布から支配的にマクスウェル分布への遷移と、推定された高速イオン密度の径方向プロファイルの広がりによって特徴づけられる。観測された複合荷電交換スペクトルにおける高速粒子成分は、中性粒子入射フォッカー・プランク方程式の解析解から得られた異方性速度分布関数に基づく予測と極めて良く一致することが見出された。JETヘリウム燃料供給キャンペーンにおける高速アルファ粒子測定の信号対雑音比は、D-T段階で予想される熱核融合アルファ粒子密度へ外挿される。ビームの浸透が競合する連続放射ではなく主要な制約要因であり、許容可能な（水素またはヘリウム）中性ビーム出力とエネルギーにより、ITERのような次段階装置のコアにおける荷電交換によるアルファ粒子診断が実現可能であることが示される。