Neutron emission spectroscopy diagnostic has been used to study plasmas produced at JET during the main deuterium–tritium experimental campaign (DTE1). The plasmas were subjected to radio frequency (RF) and neutral beam (NB) heating in different combinations during periods of individual discharges. Similar discharges with different heating combinations were also compared. This paper deals with the possibility of observing direct evidence of synergetic coupling of the ion cyclotron resonance frequency of the RF power to the fast ions from the NB injection. The key signature of such an effect is the high-energy tail in the spectrum of the neutron emission from plasmas subjected to either NB or RF or both simultaneously. Four discharges of the DTE1 campaign were identified as most suitable to search for the synergetic effects including NB(d) and NB(t) heated discharges with RF coupled to the second harmonic resonance of d and t ions. The measured spectra were analysed with up to four components and interpreted in terms of underlying velocity components of the ions responsible for the neutron emission. The results of the analysis are presented and studied from the aspect of finding effects of the application of NB and RF power injection, which go beyond being merely superpositional. Enhanced effects of simultaneous injection are found which are ascribed as synergetic. The strength of the synergetic effect is found to vary depending on the plasma parameters at hand, but this needs further studies to shed light on the underlying physics of the synergetic NB + RF heating effects on the plasma.
中性子放出分光診断は、JETにおける主要な重水素-トリチウム実験キャンペーン(DTE1)中に生成されたプラズマを研究するために使用された。プラズマは、個々の放電の期間中に、高周波(RF)加熱と中性粒子ビーム(NB)加熱を異なる組み合わせで適用された。異なる加熱組み合わせを持つ類似の放電も比較された。本論文は、NB入射からの高速イオンに対するイオンサイクロトロン共鳴周波数のRFパワーの相乗的結合の直接的な証拠を観測する可能性を扱う。このような効果の主要な兆候は、NBまたはRFのいずれか、または両方を同時に受けたプラズマからの中性子放出スペクトルにおける高エネルギー尾部である。DTE1キャンペーンの4つの放電が、重水素(d)およびトリチウム(t)イオンの第二高調波共鳴に結合したRFを用いたNB(d)およびNB(t)加熱を含む相乗効果を探索するのに最も適していると特定された。測定されたスペクトルは、最大4つの成分を用いて解析され、中性子放出の原因となるイオンの基礎となる速度成分の観点から解釈された。解析結果は、NBとRFパワーの注入の効果が単なる重ね合わせを超えるものを見出す観点から提示され、検討された。同時注入による強化された効果が見出され、それは相乗的であると帰属された。相乗効果の強さは、対象とするプラズマパラメータに依存して変化することが見出されたが、プラズマに対する相乗的NB + RF加熱効果の基礎となる物理を解明するには、さらなる研究が必要である。