The neutron emission spectrum from d+t→α+n reactions has been measured as a means to study the plasma response to radio frequency (RF) power coupled to hydrogen and deuteron minority components (through fundamental and second harmonic, respectively) in a tritium discharge at JET. The spectrum was measured with the magnetic proton recoil spectrometer and was analysed in terms of two spectral components due to thermal (TH) and high-energy (HE) deuterons interacting with the bulk ion population of thermal tritons. The results were used to derive information on the deuteron population in terms of temperatures (TTH and THE) as well as corresponding particle and kinetic energy densities of the plasma; the bulk ion temperature (Ti = TTH) was determined both before (with Ohmic heating only) and during the RF pulse. Similar information on protons was derived from other measurements in order to estimate the different RF effects on protons and deuterons. This paper illustrates qualitatively the type of empirical ion kinetic information that can be obtained from neutron emission spectroscopy; the data serves as a basis for comparison with results of predictive and interpretative models on RF effects in plasmas.
中性子放出スペクトルは、JETにおけるトリチウム放電中の水素および重陽子の少数成分(それぞれ基本波および第二高調波)に結合された高周波(RF)電力に対するプラズマ応答を研究する手段として、d+t→α+n反応から測定された。このスペクトルは、磁気陽子反跳スペクトロメータを用いて測定され、熱的トリチウムのバルクイオン集団と相互作用する熱的(TH)および高エネルギー(HE)重陽子による二つのスペクトル成分として解析された。その結果は、重陽子集団に関する情報を、温度(T_TH および T_HE)ならびに対応する粒子密度および運動エネルギー密度の観点から導出するために用いられた。バルクイオン温度(Ti = T_TH)は、RFパルス前(オーミック加熱のみ)およびRFパルス中の両方で決定された。陽子に関する同様の情報は、他の測定から導出され、陽子と重陽子に対する異なるRF効果を推定するために用いられた。この論文は、中性子放出分光法から得られる経験的なイオン運動論的情報の種類を定性的に示すものであり、そのデータは、プラズマ中のRF効果に関する予測モデルおよび解釈モデルの結果との比較の基礎となる。