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Velocity-space tomography of an MeV fast-ion tail generated by three-ion scheme ICRF heating at JET

B.C.G. Reman, H. Järleblad, Y. Dong, J. Eriksson, M. Nocente, Y. Kazakov, E. Lerche, D. Van Eester, R.O. Dendy, D. Moseev2025年7月Nuclear FusionIF 3出版社

Recently-developed methods are used successfully to reconstruct the two-dimensional velocity-space distribution of the energetic minority MeV ion tail created by heating in the ion cyclotron range of frequencies (ICRFs) in the D–D–3He three-ion scheme. This reconstruction is based on neutron emission spectroscopy and gamma-ray spectroscopy measurements of JET plasma 95679. These datasets present challenges in velocity-space tomography which are met by collisional regularisation coupled to a sparsity-promoting regularisation technique. In combination, these capture the energetic ion tail in pitch-angle as well as in energy. Our reconstructions highlight the importance of diagnostics that can probe the plasma with oblique lines-of-sight with respect to the direction of the confining magnetic field. Our inferred fast-ion distribution corroborates experimentally the pitch angle tilt of the energetic ion tail predicted analytically, and by TRANSP simulations, for the three ion ICRF scheme. The synergies between neutral-beam injection and ICRF heating are captured by these diagnostics, and we are able to validate models of electromagnetic ICRF wave heating directly from the experiments.

日本語訳

最近開発された手法は、イオンサイクロトロン周波数帯域(ICRF)での加熱によって生成される高エネルギー少数種MeVイオンテールの二次元速度空間分布を、D–D–3He三イオン方式において再構成するために成功的に使用されている。この再構成は、JETプラズマ95679の中性子放出分光法およびガンマ線分光法の測定に基づいている。これらのデータセットは、速度空間トモグラフィーにおいて課題をもたらすが、これはスパース性を促す正則化手法と組み合わせた衝突緩和正則化によって対処される。これらの組み合わせにより、高エネルギーイオンテールをピッチ角およびエネルギーの両方で捉える。我々の再構成は、閉じ込め磁場の方向に対して斜めの視線でプラズマを探ることができる診断装置の重要性を浮き彫りにする。我々が推定した高速イオン分布は、三イオンICRF方式について解析的およびTRANSPシミュレーションによって予測された高エネルギーイオンテールのピッチ角の傾きを実験的に裏付ける。中性粒子ビーム入射とICRF加熱の間の相乗効果はこれらの診断装置によって捉えられ、我々は電磁ICRF波動加熱のモデルを実験から直接検証することができる。

装置

jet高精度(タイトル一致)

wiki

JETFusion Advanced Studies TorusIon cyclotron heatingEnergetic ion

AIによる論文要約

MeVエネルギー領域のイオンテールの速度空間トモグラフィー:JETにおける3イオン方式ICRFヒーティングの成果
JAプラズマ加熱に関心のある核融合研究者や学生が対象です。MeVエネルギー領域のイオン挙動を理解し、先進的な加熱手法の検証に役立つ知見が得られます。#プラズマ加熱#速度空間トモグラフィー#ICRFヒーティング#核融合プラズマ
LLM向け: {'Title': 'MeVエネルギー領域のイオンテールの速度空間トモグラフィー:JETにおける3イオン方式ICRFヒーティングの成果', 'Author(s)…

この論文では、JETプラズマにおけるMeVエネルギー領域のイオンテールの速度空間分布を、中性子および γ線分光法を用いて再構成しています。3イオン方式ICRFヒーティングによって生成されたこのエネルギー領域のイオンテールの特徴を捉えることができ、理論予測と実験結果の整合性を確認しています。

Velocity-space tomography of an MeV fast-ion tail generated by three-ion scheme ICRF heating at JET
ENThis paper would be of interest to fusion researchers and plasma physicists studying ICRF heating and fast-ion dynamics in tokamak devices. It provides insights into the experimental validation of theoretical models and the importance of diagnostics with oblique lines-of-sight.#FastIonTomography #ICRFHeating #JETTokamak #PlasmaPhysics
LLM向け: {'Title': 'Velocity-space tomography of an MeV fast-ion tail generated by three-…

This paper describes the reconstruction of the 2D velocity-space distribution of energetic minority MeV ions created by ion cyclotron range of frequencies (ICRF) heating in a D-D-3He three-ion scheme at the JET tokamak. The reconstruction is based on neutron and gamma-ray spectroscopy measurements and uses advanced tomography techniques to capture the energy and pitch-angle distribution of the fast-ion tail.

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