The loss of ion cyclotron resonance frequencies (ICRF)-heated neutral beam injection ions in experimental advanced superconducting tokamak was numerically investigated by ORBIT code simulations. The effects of collisions and ripples on particle losses were taken into account, and the distributions of fast ions generated by different beams in combination with ICRF heating were calculated using the TRANSP code. Results showed that ICRF waves altered the orbital distributions of beam ions, causing an increase in trapped ions and fast ion losses. Additionally, for co-current injected beams, perpendicular injection resulted in higher fast ion losses in synergistic heating than tangential injection. The study also found that the synergistic effect of collisions and ripples enhanced fast ion losses, which were highly localized and generated a maximum heat load of 0.165 MW m−2 on the first wall. However, conducting synergy heating experiments at high plasma currents and low effective ion charge numbers can significantly reduce the loss of fast ions.
実験先進超伝導トカマクにおけるICRF加熱された中性粒子ビーム入射イオンの損失は、ORBITコードシミュレーションにより数値的に調査された。粒子損失に対する衝突とリップルの影響が考慮され、ICRF加熱と組み合わせた異なるビームによって生成される高速イオンの分布はTRANSPコードを用いて計算された。結果は、ICRF波がビームイオンの軌道分布を変化させ、捕捉イオンと高速イオン損失の増加を引き起こすことを示した。さらに、コカレント入射ビームの場合、相乗加熱における垂直入射は接線入射よりも高い高速イオン損失をもたらした。また、衝突とリップルの相乗効果が高速イオン損失を増強し、それらの損失は高度に局在化して第一壁に最大0.165 MW m−2の熱負荷を生成することが判明した。しかしながら、高プラズマ電流かつ低実効電荷数で相乗加熱実験を実施することにより、高速イオンの損失を大幅に低減できる。