The imaging neutral particle analyzer (INPA) is a scintillator-based diagnostic that provides energy and radially resolved measurements of confined fast ions. To verify operation, understanding and modeling of the diagnostic performance, distributions of deuterium beam ions in low density, nearly MHD-quiescent plasmas are measured on the DIII-D tokamak using the INPA. The distribution is altered by changing the pitch-angle scattering rate with electron cyclotron heating (ECH). Experimental images are mostly reproduced with simulation of core fast ions charge exchanging with injected beam and edge cold neutrals in classical cases. Image comparisons between the experiment and simulation show agreement with less than 25% discrepancies near the beam injection energy of 50 keV. Other strong passive signals, observed in a localized region on the image, are suggested to come from charge exchange between cold neutrals and fast ions around the plasma boundary.
イメージング中性粒子分析器(INPA)は、閉じ込められた高速イオンのエネルギーおよび動径方向に分解された測定を提供するシンチレータベースの診断装置である。動作の検証、診断性能の理解とモデリングのために、低密度でほぼMHD静穏なプラズマ中の重水素ビームイオンの分布が、DIII-DトカマクにおいてINPAを用いて測定された。その分布は、電子サイクロトロン加熱(ECH)によるピッチ角散乱率を変化させることによって変更された。実験画像は、古典的な場合における、入射ビームおよび周辺部の冷たい中性粒子との荷電交換によるコア高速イオンのシミュレーションによってほぼ再現された。実験とシミュレーションの画像比較は、ビーム入射エネルギー50 keV付近で25%未満の不一致を示した。画像上の局所的な領域で観測された他の強い受動シグナルは、プラズマ境界付近における冷たい中性粒子と高速イオンとの間の荷電交換に由来することが示唆された。