The experimental measurements reveal that a notable characteristic of the imaging neutral particle analyzer (INPA) passive signal in Experimental Advanced Superconducting Tokamak is its bimodal distribution in the pitch angle (). The synthetic images of INPA passive signal, obtained through synthetic diagnostic, are in good agreements with the experimental images. The measurements reveal two distinct pitch peaks in the passive signals. The synthetic diagnostic results indicate that the two observed pitch peaks predominantly originate from fast ions with distinct initial deposition locations: the low pitch peak arises from particles initially deposited on the low-field side, while the high pitch peak corresponds to those initially deposited on the high-field side. Furthermore, experimental observations demonstrate that the change of the electron density, which directly affects the initial deposition distribution of fast ions, leads to variations in the ratio between these two pitch peaks. Within similar electron density ranges, the proportion of high pitch peak increases with elevated , indicating the increasing fraction of fast ions. The variation in the ratio between two pitch peaks is observed during long-lived mode, further reflecting the relationship between fast ions and bimodal distribution. During supersonic molecular beam injection, the passive signal intensity exhibits an order of magnitude amplification while preserving the two pitch peaks. INPA passive signals, which carry information about the fast ions’ distribution, can serve as a novel diagnostic for inferring fast ions transport.
実験測定により、Experimental Advanced Superconducting Tokamakにおけるイメージング中性粒子分析器（INPA）パッシブ信号の顕著な特徴が、ピッチ角 () における二峰分布であることが明らかになった。合成診断によって得られたINPAパッシブ信号の合成画像は、実験画像と良く一致する。測定により、パッシブ信号には二つの明確なピッチピークがあることが明らかになる。合成診断の結果は、観測された二つのピッチピークが、主に異なる初期堆積位置を持つ高速イオンに由来することを示す：低ピッチピークは低磁場側に初期堆積された粒子に由来し、高ピッチピークは高磁場側に初期堆積された粒子に対応する。さらに、実験観測は、高速イオンの初期堆積分布に直接影響する電子密度の変化が、これら二つのピッチピーク間の比の変化をもたらすことを示す。同様の電子密度範囲内では、高ピッチピークの割合は上昇した とともに増加し、高速イオンの割合が増加することを示している。二つのピッチピーク間の比の変化は、長寿命モード中に観測され、高速イオンと二峰分布との関係をさらに反映している。超音速分子線入射中、パッシブ信号強度は、二つのピッチピークを保持しながら、一桁の増幅を示す。高速イオンの分布に関する情報を担うINPAパッシブ信号は、高速イオン輸送を推測するための新規診断として機能し得る。