The impact of externally applied magnetic perturbations (MPs) on fast-ion losses has been investigated by means of the light ion beam probe (LIBP) technique in the ASDEX Upgrade tokamak. The LIBP technique allows to experimentally infer the fast-ion orbit displacement induced by MPs via first-orbit losses using scintillator based fast-ion loss detector (FILD) measurements. The fast-ion orbit displacement against different applied MP spectra has been studied. These shots were conducted in ELM mitigated H-mode plasmas. A rigid rotation of the MP coils was applied with a frequency of 1 Hz, with an n = 2 configuration and changing the differential phase between the upper and lower set of coils (ΔΦul) on a shot-to-shot basis. Beam sources Q7 (tangential) and Q8 (radial) were used to probe different fast-ion orbits with FILD1. The measured fast-ion orbit displacement ranges from 3 to 20 mm approximately, and no qualitative difference is observed between ions from beam sources Q7 and Q8. The minimum is found for a ΔΦul ∼ 50°, which is shifted with respect to the minimum of the plasma boundary displacement, found at ΔΦul ∼ 0°. A first attempt to validate the orbit following code ASCOT—including the plasma response calculated with the MARS-F code—against these experimental measurements is performed. While the dependence of the first-orbit fast-ion displacement with ΔΦul does not match the experimental measurements, these simulations do capture other features such as the order of magnitude of the orbit displacement and the importance of the toroidal spectrum of the applied perturbation.
外部印加磁場摂動(MP)が高速イオン損失に及ぼす影響が、ASDEX Upgradeトカマクにおける軽イオンビームプローブ(LIBP)技術を用いて調査された。LIBP技術により、シンチレータ型高速イオン損失検出器(FILD)測定を用いた第一軌道損失を介して、MPによって誘起される高速イオンの軌道変位を実験的に推定することが可能となる。異なる印加MPスペクトルに対する高速イオンの軌道変位が研究された。これらの放電はELM抑制Hモードプラズマで実施された。MPコイルの剛体回転が1 Hzの周波数で印加され、n = 2配位で、上部と下部のコイルセット間の差動位相(ΔΦul)を放電ごとに変化させた。ビーム源Q7(接線方向)とQ8(半径方向)を用いて、FILD1で異なる高速イオン軌道をプローブした。測定された高速イオンの軌道変位は約3〜20 mmの範囲であり、ビーム源Q7とQ8からのイオン間で定性的な差異は観察されなかった。最小値はΔΦul ≈ 50°で見られ、これはプラズマ境界変位の最小値が観察されたΔΦul ≈ 0°からシフトしている。MARS-Fコードで計算されたプラズマ応答を含む軌道追跡コードASCOTの検証が、これらの実験測定に対して初めて試みられた。ΔΦulに対する第一軌道高速イオン変位の依存性は実験測定と一致しないものの、これらのシミュレーションは軌道変位のオーダーや印加摂動のトロイダルスペクトルの重要性など、他の特徴を捉えている。