Using the recently installed fast-ion deuterium alpha (FIDA) spectrometer, the effects of low-frequency (20–50 kHz) chirping energetic particle modes with toroidal mode number n ⩾ 1 on the neutral beam injection-driven fast-ion population in Mega-Ampere Spherical Tokamak (MAST) plasmas are considered. Results from the FIDA diagnostic are presented and discussed in the light of the present theoretical understanding of these modes, known as fishbones, in plasmas with reversed shear. Measurements of the fast-ion population reveal strong redistribution of fast ions in both real and velocity space as a result of the fishbones. Time-resolved measurements throughout the evolution of a fishbone show radial redistribution of fast ions with energies up to 95% of the primary beam injection energy. Correlations between changes in the FIDA signal and the peak time derivative of the magnetic field perturbation are observed in a limited range of operating scenarios. The transient reduction in signal caused by a fishbone may in some cases reach 50% of the signal intensity before mode onset.
最近設置された高速イオン重水素アルファ(FIDA)分光器を用いて、メガアンペア球状トカマク(MAST)プラズマにおける中性粒子ビーム入射駆動の高速イオン集団に対する、トロイダルモード数n≧1の低周波数(20–50 kHz)チャープ状モードの影響を考察した。FIDA診断法による結果を提示し、反転磁気シアを有するプラズマ中のフィッシュボーンとして知られるこれらのモードに関する現在の理論的理解に照らして議論する。高速イオン集団の測定結果は、フィッシュボーンによる実空間および速度空間の両方における高速イオンの強い再分布を示している。フィッシュボーンの時間発展を通じた時間分解測定は、主ビーム入射エネルギーの95%までのエネルギーを持つ高速イオンの動径方向の再分布を示す。FIDA信号の変化と磁場摂動のピーク時間微分との間の相関は、限られた運転シナリオの範囲で観測される。フィッシュボーンによって引き起こされる信号の過渡的な減少は、場合によってはモード発生前の信号強度の50%に達することがある。