Latest advancements in the design of the ITER Lost Alpha Monitor diagnostic, also known as fast-ion loss detector (FILD), are detailed in this article. Advanced Hamiltonian full-orbit simulations are performed to estimate the velocity-space of fast-ion fluxes on the diagnostic probe head. Using the ASCOT code, these fluxes are characterized for different spatial spectra of externally applied 3D fields and probe head insertion depths. The probe head is inserted into the scrape-off layer (positioned at the level of the first wall) using a reciprocating system featuring an internal moving shaft, double bellows for vacuum integrity, and an electric actuator with a total radial stroke of 50 cm. Detailed structural, electromagnetic, and dynamic analyses of this reciprocating system are presented to validate its mechanical robustness against gravitational and induced electromagnetic forces. Thermomechanical modeling of heat loads on the probe head is used to estimate mechanical stresses and scintillator operating temperature.The light pattern emitted by the scintillator is computed using the FILDSIM code, which incorporates scintillator efficiency and orbit simulations. A 14 m long optical relay, featuring free-form mirrors and radiation-hardened lenses, collects and transmits the scintillator light into a shielding cabinet in the port cell. This cabinet houses the instrumentation for data acquisition (DAQ), digitizers for Faraday Cups, photomultiplier tubes, and charge couple device cameras. Monte Carlo simulations estimate radiation-induced noise on the scintillator and the effectiveness of DAQ shielding in the interspace. Together, these advancements ensure an acceptable signal-to-noise ratio of the Lost Alpha Monitor throughout the entire ITER operation.
ITER損失アルファモニター診断装置（高速イオン損失検出器(FILD)としても知られる）の設計における最新の進展について、本稿で詳述する。診断プローブヘッド上の高速イオンフラックスの速度空間を推定するため、高度なハミルトニアン完全軌道シミュレーションが実行される。ASCOTコードを用いて、これらのフラックスは、外部印加3D場の異なる空間スペクトルとプローブヘッド挿入深さに対して特徴づけられる。プローブヘッドは、内部可動シャフト、真空完全性のための二重ベローズ、および全半径方向ストローク50 cmの電動アクチュエータを備えた往復運動システムを用いて、スクレイプオフ層（第一壁の高さに位置する）に挿入される。この往復運動システムの詳細な構造解析、電磁解析、および動的解析が提示され、重力および誘起電磁力に対するその機械的頑健性を検証する。プローブヘッドへの熱負荷の熱機械モデリングは、機械的応力とシンチレータの動作温度を推定するために使用される。シンチレータから放出される光パターンは、シンチレータ効率と軌道シミュレーションを組み込んだFILDSIMコードを用いて計算される。自由曲面ミラーと耐放射線レンズを備えた長さ14 mの光学リレーは、シンチレータ光を収集し、ポートセル内の遮蔽キャビネットに伝送する。このキャビネットには、データ収集(DAQ)用の計測機器、ファラデーカップ用デジタイザ、光電子増倍管、および電荷結合素子カメラが収容されている。モンテカルロシミュレーションは、シンチレータ上の放射線誘起ノイズと、インタースペースにおけるDAQ遮蔽の有効性を推定する。これらの進展により、ITERの全運転期間を通じて、損失アルファモニターの許容可能な信号対雑音比が保証される。