We present the first comprehensive multi-sightline neutron spectrometry measurements during synergistic NBI and deuterium third-harmonic ICRF heating on EAST. Using the time-of-flight enhanced diagnostic (TOFED) and three compact organic scintillator spectrometers, we observed a significant broadening in the measured spectra, indicating the acceleration of fast ions well beyond the injection energy. TRANSP simulations reveal a fast ion distribution extending to approximately with a marked pitch-angle asymmetry favoring co-current velocities. These simulations are validated by synthetic spectra generated via the GENESIS code and the spectrometers’ instrumental response functions, which show excellent agreement with measurements. Furthermore, a TRANSP-independent weight-function analysis of the spectral cutoffs confirms the pitch asymmetry of the energetic tail. Orbit-topology calculations using the Orbit Weight Computational Framework (OWCF) demonstrate that this asymmetry is determined by the fast ion loss boundaries on EAST. These results establish the capability of multi-sightline neutron spectrometry to unveil the phase-space distribution of radiofrequency-accelerated ions, serving as a vital diagnostic for MeV-range fast ion physics relevant to future burning plasma research.
我々は、EASTにおける相乗的なNBIと重水素三次高調波ICRF加熱中の、初の包括的な多視線中性子分光測定を提示する。飛行時間増強診断装置(TOFED)と3台のコンパクトな有機シンチレータ分光器を用いて、測定スペクトルに有意な広がりを観測し、注入エネルギーをはるかに超える高速イオンの加速を示した。TRANSPシミュレーションは、約 まで広がり、コ・カレント方向の速度を優先する顕著なピッチ角非対称性を伴う高速イオン分布を明らかにする。これらのシミュレーションは、GENESISコードとスペクトロメータの装置応答関数によって生成された合成スペクトルによって検証され、測定と非常によく一致する。さらに、スペクトルの遮断端に対するTRANSPに依存しない重み関数解析は、高エネルギー尾部のピッチ非対称性を裏付ける。軌道重み計算フレームワーク(OWCF)を用いた軌道トポロジー計算は、この非対称性がEAST上の高速イオン損失境界によって決定されることを示す。これらの結果は、多視線中性子分光法が高周波加速イオンの位相空間分布を明らかにする能力を確立し、将来の燃焼プラズマ研究に関連するMeV領域の高速イオン物理にとって重要な診断手段となる。