The confinement of fusion produced or high energy particles is one of the most important issues to be studied in the helical confinement system. A preliminary study has been carried out on the possibility of developing techniques for simulation experiments for the study of high energy particle physics in the Large Helical Device (LHD) project. Candidate methods have been considered as follows: (a) a high energy (~3.5 MeV) He0 beam injection method; (b) a medium energy (~200 keV) H0 beam injection method; (c) a method involving high energy rail production by an ICRF wave and/or a method of reaction rate enhancement by an ICRF wave; and (d) a method involving the combination of neutral beam injection and ICRF wave. Various features of each method have been considered. Although the high energy He0 beam injection method has some advantages, the technique for production of this beam is extremely difficult because of the difficulties of the production of both negative helium and ground state neutral helium by neutralization. It is pointed out, on the other hand, that a wide range of simulation experiments for fast particle physics may be carried out even by the medium energy beam method, because the typical orbit deviation (e.g. equivalent super-banana size in a classical sense) can be largely controlled by controlling the magnetic field configuration in the case of a helical system, for example by shifting the magnetic axis. This is one of the unique features of a helical system in contrast to an axisymmetric system
核融合生成または高エネルギー粒子の閉じ込めは、ヘリカル閉じ込めシステムにおいて研究すべき最も重要な課題の一つである。大型ヘリカル装置(LHD)プロジェクトにおける高エネルギー粒子物理学のシミュレーション実験のための技術開発の可能性について、予備的研究が実施された。候補となる方法は以下の通りである:(a)高エネルギー(約3 MeV)He0ビーム入射法;(b)中エネルギー(約200 keV)H0ビーム入射法;(c)ICRF波による高エネルギー粒子生成法、および/またはICRF波による反応率増強法;(d)中性粒子ビーム入射とICRF波を組み合わせた方法。各方法の特徴が検討された。高エネルギーHe0ビーム入射法にはいくつかの利点があるものの、このビームの生成技術は、負のヘリウムイオンと基底状態の中性ヘリウムの生成の両方が困難であるため、極めて困難である。一方で、中エネルギービーム法によっても、高速粒子のシミュレーション実験の広範な範囲が実施可能であることが指摘されている。なぜなら、典型的な軌道偏差(例えば、古典的な意味での等価的な超バナナサイズ)は、ヘリカルシステムにおける磁場配位の制御、例えば磁気軸のシフトによって、大きく制御可能だからである。これは、軸対称システムとは対照的なヘリカルシステムの独自の特徴の一つである。