Two opposing approaches to include resonant magnetic perturbations (RMPs) in fast ion simulations are compared, one where the vacuum field caused by the RMP current coils is added to the axisymmetric MHD equilibrium, the other where the MHD equilibrium includes the plasma response within the 3D deformation of its flux-surfaces. The first model admits large regions of stochastic field-lines that penetrate the plasma without alteration. The second assumes nested flux-surfaces with a single magnetic axis, which excludes stochastic field-lines, and embeds the RMPs within a 3D saturated ideal MHD state. The two descriptions of RMPs have been implemented in the VENUS-LEVIS guiding-centre orbit code. Simulations of fast ion populations resulting from MAST neutral beam injection have been applied to MAST n = 3 RMP coil configuration. At low beam energies, particle losses are dominated by parallel transport due to the stochasticity of the field-lines (vacuum-RMP model), whereas at higher energies, losses are accredited to the 3D structure of the perturbed plasma and the resulting drifts (equilibrium-RMP model).
高速イオンシミュレーションに共鳴磁場摂動(RMP)を含めるための2つの対立するアプローチを比較する。1つは、RMP電流コイルによって生じる真空磁場を軸対称MHD平衡に加えるものであり、もう1つは、MHD平衡がその磁気面の3次元変形内のプラズマ応答を含むものである。最初のモデルは、プラズマを改変なしに貫通する確率的磁力線の大きな領域を許容する。2番目のモデルは、単一の磁気軸を持つ入れ子状の磁気面を仮定し、確率的磁力線を排除し、RMPを3次元飽和理想MHD状態内に埋め込む。RMPの2つの記述は、VENUS-LEVISガイドセンター軌道コードに実装されている。MAST中性粒子ビーム入射から生じる高速イオン集団のシミュレーションが、MAST n = 3 RMPコイル配置に適用されている。低いビームエネルギーでは、粒子損失は磁力線の確率性による平行輸送(真空RMPモデル)によって支配されるが、より高いエネルギーでは、損失は摂動プラズマの3次元構造とそれに起因するドリフト(平衡RMPモデル)によるものとされる。