Ion cyclotron emission (ICE) was the first collective radiative instability, driven by confined fusion-born ions, observed from deuterium-tritium plasmas in JET and TFTR. ICE comprises strongly suprathermal emission, which has spectral peaks at multiple ion cyclotron harmonic frequencies as evaluated at the outer mid-plane edge of tokamak plasmas. The measured intensity of ICE spectral peaks scaled linearly with measured fusion reactivity in JET. In other large tokamak plasmas, ICE is currently used as an indicator of fast ions physics. The excitation mechanism for ICE is the magnetoacoustic cyclotron instability (MCI); in the case of JET and TFTR, the MCI is driven by a set of centrally born trapped fusion products, lying just inside the trapped-passing boundary in velocity space, whose drift orbits make large radial excursions to the outer mid-plane edge. Diagnostic exploitation of ICE in future experiments therefore rests in part on deep understanding of the MCI, and recent advances in computational plasma physics have led to substantial recent progress, reviewed here. Particle-in-cell simulations of the MCI, with fully kinetic ions and electrons, were reported in 2013, using plasma parameters for JET ICE observations. The hybrid approximation for plasma simulations, where ions are treated as particles and electrons as a neutralising massless fluid, was then applied and reported in 2014. These simulations extend previous studies deep into the nonlinear regime of the MCI, and corroborate predictions by linear analytical theory, thereby strengthening further the link to ICE measurements. ICE is a potential diagnostic for confined alpha-particles in ITER, where measurements of ICE could yield information on energetic ion behaviour supplementing that obtainable from other diagnostics. In addition, it may be possible to use ICE to study fast ion redistribution and loss due to MHD activity in ITER.
イオンサイクロトロン放射（ICE）は、JETおよびTFTRの重水素-トリチウムプラズマにおいて観測された、閉じ込められた核融合生成イオンによって駆動される最初の集団的不安定性である。ICEは、トカマクプラズマの外側中平面で評価された複数のイオンサイクロトロン高調波周波数におけるスペクトルピークを特徴とする、強く超熱的な放射から構成される。JETにおけるICEスペクトルピークの測定強度は、測定された核融合反応率と線形にスケーリングした。他の大型トカマクプラズマでは、ICEは現在、高速イオン物理の指標として使用されている。ICEの励起機構は磁気音響サイクロトロン不安定性（MCI）であり、JETおよびTFTRの場合、MCIは、速度空間において捕捉-通過境界のすぐ内側に位置し、そのドリフト軌道が外側中平面まで大きな動径方向の逸出を行う、閉じ込められた核融合生成粒子の集団によって駆動される。将来の実験におけるICEの診断的利用は、したがって、MCIの深い理解に一部依存しており、計算プラズマ物理学の最近の進歩により、ここでレビューされる substantial な進展がもたらされた。JET ICE観測のプラズマパラメータを用いた、完全運動論的イオンと電子を考慮したMCIの粒子セルシミュレーションが2013年に報告された。その後、イオンを粒子として扱い、電子を中和流体として近似するハイブリッド近似が適用され、2014年に報告された。これらのシミュレーションは、MCIの非線形領域へのこれまでの研究を拡張し、線形理論による予測を裏付けるものであり、それによりICE測定との関連性をさらに強化した。ICEは、ITERにおける閉じ込められたアルファ粒子の潜在的な診断手段であり、ICEの測定は、他の診断法から得られる情報を補完する、高エネルギーイオン挙動に関する情報を提供し得る。さらに、ICEを用いて、ITERにおけるMHD活動による高速イオンの再分布と損失を研究することが可能であるかもしれない。