Neutron emission spectroscopy (NES) has been used at JET to study deuterium–tritium discharges heated with neutral beam (NB) injection of tritium and deuterium at energies of 150 keV and 75 keV, respectively. The measurements were performed using the magnetic proton recoil neutron spectrometer and the data analysed with several contributing spectral components. The analysis model considers neutrons from reactions involving high-energy NB ions in (co and counter) passing and trapped orbits and NB ions slowed down to epithermal energies besides ion reactions within the thermal bulk. This study was undertaken to explore the level of fuel ion kinetic information that can be obtained for different NB heating scenarios. Time dependent information was extracted to study how the plasma response to NB injection is manifested in the neutron emission for apparent quiescent periods, during spontaneous plasma instabilities (such as sawteeth) and as a result of intentional changes of the plasma conditions such as the NB injection. The discharges for this study were selected to explore the systematic features that neutron emission spectra display for NB heated discharges and the possibility to interpret them in terms of the underlying kinetic state of the fuel ions. The results obtained on the ion temperature, the toroidal rotation and the supra-thermal fraction of the total neutron yield are compared with those of charge exchange recombination spectroscopy and, in some cases, with plasma equilibrium model calculations. A phenomenological analysis of the results is performed from studies of systematics with the object of exploring the uses of the NES diagnostic and their dependence on data quality.
中性子放出分光法（NES）は、JETにおいて、それぞれ150 keVおよび75 keVのエネルギーで重水素およびトリチウムの中性粒子ビーム（NB）入射により加熱された重水素-トリチウム放電の研究に使用されてきた。測定は、磁気陽子反跳中性子分光計を用いて実施され、データは複数の寄与スペクトル成分を用いて解析された。解析モデルは、高温バルク内のイオン反応に加えて、高エネルギーのNBイオンが（共方向および逆方向の）捕捉軌道および通過軌道に存在する場合の反応、ならびに熱外エネルギーまで減速したNBイオンによる反応を考慮している。本研究は、異なるNB加熱シナリオにおいて取得可能な燃料イオンの運動情報のレベルを評価することを目的として実施された。時間依存情報は、見かけ上の静穏期間中、自発的なプラズマ不安定性（例えば鋸歯状振動）の発生中、およびNB入射などのプラズマ条件の意図的な変更に伴い、NB入射に対するプラズマの応答が中性子放出にどのように現れるかを調べるために抽出された。本研究で対象とした放電は、NB加熱放電において中性子放出スペクトルが示す系統的な特徴と、それらを燃料イオンの基礎となる運動状態に基づいて解釈する可能性を探るために選定された。イオン温度、トロイダル回転、および全中性子収量に対する超熱的割合に関して得られた結果は、電荷交換再結合分光法による測定結果と比較され、一部のケースではプラズマ平衡モデル計算とも比較された。結果の現象論的解析は、データ品質への依存性を考慮しつつ、NES診断法の利用法を探求することを目的とした系統的研究に基づいて実施された。