In ITER and future fusion power plants, the source of the fusion born alpha particles is almost isotropic in pitch angle, thus having co- and counter-current populations. For trapped ions, the co-current side of the orbit corresponds to its outer leg, while the counter-current side corresponds to the inner leg. Understanding the mechanisms responsible for the fast-ion losses (FILs) is critical for future magnetically confined fusion power plants. To further study the interplay of fast ions with plasma instabilities, a double pinhole collimator has been developed for a Fast-Ion Loss Detector (FILD) in the ASDEX Upgrade tokamak (AUG). This new FILD opens the operational window to simultaneous measurements of the co- and counter-current ion velocity-space. In this paper, the first results for the AUG double collimator FILD detector are shown. The commissioning of this new probe is carried out in H-mode plasmas with an on-axis magnetic field T, and a plasma current MA. Simultaneous co- and counter-current FILs have been measured. Both have shown a similar dependence on Ion Cyclotron Resonance Heating (ICRH) power, where the main difference is the intensity of the losses, with the co-losses being an order of magnitude larger. Toroidal Alfvén eigenmode-coherent ICRH-only losses have been identified for the co-current ions. Additionally, the presence of Edge Localized Modes during the discharge were shown to increment Neutral Beam Injection prompt losses, while partially mitigating ICRH-driven losses on both co- and counter- sides of the velocity-space. Finally, a very trapped and high gyroradius losses, with an unclear origin, have been measured in the co- and counter-current velocity-space. The computed ion trajectories show that these ions remain permanently near the vessel wall, suggesting that they are accelerated within the scrape-off layer.
ITERおよび将来の核融合発電所において、核融合生成アルファ粒子の源はピッチ角に関してほぼ等方的であり、したがって同方向電流および逆方向電流の粒子群を有する。捕捉イオンについては、軌道の同方向電流側はその外側脚に対応し、逆方向電流側は内側脚に対応する。高速イオン損失(FIL)の原因となるメカニズムを理解することは、将来の磁気閉じ込め核融合発電所にとって極めて重要である。高速イオンとプラズマ不安定性との相互作用をさらに研究するため、ASDEX Upgradeトカマク(AUG)の高速イオン損失検出器(FILD)用に二重ピンホールコリメータが開発された。この新しいFILDは、同方向および逆方向電流イオンの速度空間の同時測定への運転ウィンドウを開く。本論文では、AUGの二重コリメータFILD検出器の最初の結果を示す。この新しいプローブの試運転は、軸上磁場 T、プラズマ電流 MA のHモードプラズマで実施された。同方向および逆方向電流FILが同時に測定された。両者は、イオンサイクロトロン共鳴加熱(ICRH)出力に対する同様の依存性を示し、主な違いは損失の強度であり、同方向電流損失は一桁大きかった。トロイダルアルヴェン固有モードとコヒーレントなICRHのみによる損失が、同方向電流イオンについて同定された。さらに、放電中の周辺局在モードの存在は、中性粒子ビーム入射のプロンプト損失を増加させ、一方で速度空間の同方向および逆方向の両側におけるICRH駆動損失を部分的に緩和することが示された。最後に、起源が不明な、非常に捕捉された高ジャイロ半径の損失が、同方向および逆方向電流速度空間で測定された。計算されたイオン軌道は、これらのイオンが容器壁の近くに永続的に留まることを示しており、それらがスクレイプオフ層内で加速されたことを示唆している。