Localized and intense ion cyclotron resonance heating (ICRH) of H and 3He minority ions in plasmas produced in the Joint European Torus (JET) tokamak create fast ion distributions having average energies in the multi-MeV range, similar to 3.5 MeV fusion alpha particles expected in a reactor. For typical values of the JET poloidal magnetic field, the radii of the particle orbits can significantly exceed the size of the RF deposition. Moreover, in the presence of a steep radial gradient in the fast ion slowing-down time, the large radial excursions of the heated ions take them into the outer plasma region where the frictional drag is larger than in the hot plasma core. In modelling the fast ion distribution with ICRH, therefore, it is important to include a correction for the finite orbital size since this gives rise to a significant reduction in the calculated energy content of the minority component. A large orbit width model for ICRH is described which has been used to predict the global fast ion energies of both H and 3He minority ions during ICRH in the JET tokamak. The model is capable of explaining certain discrepancies which have previously been observed on JET between the measured fast ion energy contents and those which have been calculated using a zero orbit width model. The largest corrections to the global energy content of the fast ions are found to be ≈56% for low current H minority discharges in which the ion-electron slowing-down time is long (≈ 1.6 s at the magnetic axis). Within experimental scatter, we can place an upper limit of Dfast < 0.18 m2·s−1 on the fast ion diffusion coefficient for any additional non-classical energy loss processes.
JET（Joint European Torus）トカマクで生成されたプラズマ中のHおよび3He少数イオンの局所的かつ強力なイオンサイクロトロン共鳴加熱（ICRH）は、原子炉で期待される3.5 MeV核融合アルファ粒子に類似した、平均エネルギーが数MeV範囲にある高速イオン分布を生成する。JETのポロイダル磁場の典型的な値では、粒子軌道の半径はRF堆積領域のサイズを大幅に超える可能性がある。さらに、高速イオンの減速時間に急峻な動径勾配が存在する場合、加熱されたイオンの大きな動径方向の変位により、それらは高温プラズマコアよりも摩擦抗力が大きい外側プラズマ領域へと運ばれる。したがって、ICRHを用いた高速イオン分布のモデリングでは、有限軌道サイズの補正を含めることが重要である。なぜなら、これは少数成分の計算エネルギー含有量の有意な減少をもたらすからである。JETトカマクにおけるICRH中のHおよび3He少数イオンの両方の全体的な高速イオンエネルギーを予測するために使用されてきた、ICRH用の大軌道幅モデルについて説明する。このモデルは、JETで以前に観測された、測定された高速イオンエネルギー含有量とゼロ軌道幅モデルを用いて計算されたものとの間の特定の不一致を説明することができる。高速イオンの全体的なエネルギー含有量に対する最大の補正は、イオン-電子減速時間が長い（磁気軸上で約1.6秒）低電流H少数放電において約56%であることが見出された。実験的散乱の範囲内で、追加の非古典的エネルギー損失過程に対する高速イオン拡散係数の上限をDfast < 0.18 m²·s⁻¹と置くことができる。