Observations of enhanced fast-ion losses during edge localized modes (ELMs) have been reported in the ASDEX Upgrade tokamak, revealing losses above the injection energy. This suggests that fast ions can be accelerated and lost due to the ELMs. Recent analysis of the ELM-induced losses suggests that the fast ions are lost due to a resonant interaction with the electromagnetic perturbation during the ELM crash. The fast-ion transport and acceleration during ELMs is modelled using electromagnetic fields computed using the hybrid kinetic-MHD code MEGA, while fast-ion full orbits are tracked with the ASCOT code. Time-evolving 3D electromagnetic fields have been implemented in ASCOT to compute fast-ion orbits in the presence of fast MHD events such as ELMs. The simulations successfully reproduce a field-aligned pattern of the losses on the tokamak wall and the formation of an accelerated population in the lost fast-ion distribution, while they predict an accelerated population in the confined distribution. A parametric study of the fast-ion constants of motion suggests a resonant interaction between the fast-ions and the electromagnetic fields arising during the ELM crash. In the case of fast-ion acceleration, the perpendicular electric perturbation, with scales smaller than the fast-ion gyroradius, breaks magnetic moment conservation and resonantly modifies the fast-ion energy.
ELM(周辺局在モード)中の高速イオン損失の増大の観測がASDEX Upgradeトカマクで報告されており、注入エネルギーを超える損失が明らかになっている。これは、高速イオンがELMによって加速され、失われ得ることを示唆している。ELM誘起損失の最近の解析は、高速イオンがELMクラッシュ中の電磁摂動との共鳴相互作用によって失われることを示唆している。ELM中の高速イオン輸送および加速は、ハイブリッド運動論-MHDコードMEGAを用いて計算された電磁場を用いてモデル化され、一方、高速イオンの完全軌道はASCOTコードで追跡される。時間発展する3次元電磁場がASCOTに実装され、ELMのような高速MHD事象の存在下での高速イオン軌道を計算している。シミュレーションは、トカマク壁における損失の磁力線整合パターンと、失われた高速イオン分布における加速集団の形成を首尾よく再現し、一方、閉じ込め分布における加速集団を予測する。高速イオンの運動定数のパラメトリック研究は、ELMクラッシュ中に生じる電磁場と高速イオンとの間の共鳴相互作用を示唆している。高速イオン加速の場合、高速イオンのジャイロ半径よりも小さいスケールを持つ垂直電場摂動が、磁気モーメント保存を破り、高速イオンのエネルギーを共鳴的に変化させる。