The horizontally scanning, multi-angle charge exchange analysers on the Princeton Large Torus (PLT) and the Poloidal Divertor Experiment (PDX) were used to study the effects of MHD activity on the background ion distribution function and on the beam ion slowing-down process during high power neutral injection. Sawtooth oscillations were observed in the fast ion flux on PLT and PDX, and measurements with neutral beams providing local neutral density enhancement indicated that the ions were transported radially when these events occurred. With nearperpendicular injection in PDX, at the lower toroidal fields necessary to maximize the plasma beta, repetitive bursts of greatly enhanced charge exchange flux were observed. These were associated with the 'fishbone' MHD instability, and a substantial depletion of the perpendicular slowing-down spectrum below the injection energy was seen. A simple phenomenological model for this loss mechanism was developed, and its use in simulation codes has been successful in providing good agreement with the experimental data. The behaviour and characteristics of this model are well matched by direct theoretical calculations.
プリンストン大型トーラス(PLT)およびポロイダルダイバータ実験装置(PDX)に設置された水平走査型多角度電荷交換分析器を用いて、高パワー中性粒子入射中のMHD活動が背景イオン分布関数およびビームイオンの減速過程に及ぼす影響を研究した。鋸歯状振動がPLTおよびPDXの高速イオンフラックスにおいて観測され、局所的な中性粒子密度増大をもたらす中性ビームを用いた測定により、これらの事象発生時にイオンが径方向に輸送されたことが示された。PDXにおいて、プラズマベータを最大化するために必要な低いトロイダル磁場下でのほぼ垂直入射では、大幅に増強された電荷交換フラックスの反復バーストが観測された。これらは「フィッシュボーン」MHD不安定性と関連しており、入射エネルギー以下の垂直減速スペクトルの大幅な減少が見られた。この損失機構に対する単純な現象論的モデルが開発され、シミュレーションコードでのその使用は、実験データとの良好な一致を提供することに成功している。このモデルの挙動と特性は、直接的な理論計算とよく一致している。