FIDASIM is a code that models signals produced by charge-exchange reactions between neutrals and ions (both fast and thermal) in magnetically confined plasmas. With the ion distribution function as input, the code predicts the efflux to a neutral particle analyzer diagnostic and the photon radiance of Balmer-alpha light to a fast-ion D diagnostic, in addition to many other related quantities. A new, parallelized version of the Monte Carlo code FIDASIM has been developed in Fortran90 that is substantially faster than the original interactive data language version. Modified algorithms include more accurate treatments of the time dependent collisional-radiative equations that describe neutral energy levels, of the cloud of 'halo' neutrals that surround the injected neutral beam, and of finite Larmor radius effects. Enhanced physics capabilities include modelling 'passive' signals from cold edge neutrals, the ability to treat general three-dimensional magnetic confinement configurations, and calculations of diagnostic-specific weight functions that enable tomographic reconstructions of the fast-ion distribution function. Neutral beam attenuation, beam emission, and fast-ion birth profiles are also modelled. The new algorithms have been successfully validated against experimental data and new features have been tested through benchmarks between two independently developed versions of the code.
FIDASIMは、磁場閉じ込めプラズマ中における中性粒子とイオン（高速イオンおよび熱イオンの両方）との間の荷電交換反応によって生成されるシグナルをモデル化するコードである。イオン分布関数を入力として、このコードは中性粒子分析器への流出束と、高速イオンDα診断へのバルマーアルファ光の光子放射率を予測し、その他多くの関連量も算出する。Fortran90で開発された新しい並列化版モンテカルロコードFIDASIMは、従来の対話型データ言語版よりも大幅に高速化されている。改良されたアルゴリズムには、中性粒子のエネルギー準位を記述する時間依存の衝突放射方程式、入射中性粒子ビームを取り巻く「ハロー」中性粒子雲、および有限ラーマー半径効果のより正確な取り扱いが含まれる。拡張された物理機能には、低温端部中性粒子からの「パッシブ」シグナルのモデル化、一般的な三次元磁場閉じ込め配位を扱う能力、および高速イオン分布関数のトモグラフィー再構成を可能にする診断固有の重み関数の計算が含まれる。中性粒子ビームの減衰、ビーム発光、および高速イオンの生成分布もモデル化される。新しいアルゴリズムは実験データに対して検証され、新機能は独立に開発された2つのコードバージョン間のベンチマークを通じてテストされている。