Fast ion losses in the presence of resonant magnetic perturbations (RMPs) on the EAST tokamak have been simulated by using the Monte Carlo orbit-following code GYCAVA (Xu et al 2019 Comput. Phys. Comm.244 40). Fast ions produced by the co-current tangential neutral beam injection (NBI) were considered. The initial distribution of NBI fast ions was numerically computed by the TGCO code and the n = 1 vacuum and response RMP fields were numerically computed by the MHD code MARS-F (Liu et al 2000 Phys. Plasmas7 3681). It is found that fast ion losses increase almost linearly with the RMP coil current. Poincaré plots show that fast ion losses in the presence of RMPs on EAST are mainly due to the orbit stochasticity induced by RMPs. The collision effect, including the slowing down and the pitch angle scattering, on fast ion losses have also been numerically studied. The synergy effect of RMPs and collision-induced pitch angle scattering can enhance the particle loss of fast ions. The collision effect, including the effective ion charge number effect, on the power loss of fast ions is weak. Fast ion losses increase with the effective ion charge number increasing, which is related to the pitch angle scattering effect. The plasma response to RMPs can enhance or reduce fast ion losses. The plasma response effect on fast ion losses depends on the RMP coil phasing, that is, the phase difference between the upper and lower coils. The heat loads on the outer wall clearly follow the n = 1 periodicity of the RMP coil configuration. Positions of maximum heat loads are closely related to the coil phasing of RMPs. These mean that the magnetic topology of RMPs is responsible for the toroidal distribution of heat loads.
EASTトカマクにおける共鳴磁場摂動(RMP)存在下での高速イオン損失を、モンテカルロ軌道追跡コードGYCAVA(Xuら 2019 Comput. Phys. Comm. 244 40)を用いてシミュレーションした。同方向中性粒子ビーム入射(NBI)によって生成される高速イオンを考慮した。NBI高速イオンの初期分布はTGCOコードにより数値計算し、n = 1真空RMPおよび応答RMPはMHDコードMARS-F(Liuら 2000 Phys. Plasmas 7 3681)により数値計算した。高速イオン損失はRMPコイル電流とともにほぼ線形に増加することが見出された。ポアンカレプロットにより、RMP存在下でのEASTにおける高速イオン損失は、主にRMPによって誘起される軌道カオス化に起因することが示された。衝突効果(減速およびピッチ角散乱を含む)が高速イオン損失に及ぼす影響も数値的に研究した。RMPと衝突誘起ピッチ角散乱の相乗効果は、高速イオンの粒子損失を増強し得る。衝突効果(実効イオン電荷数の影響を含む)が高速イオンの電力損失に及ぼす影響は小さい。高速イオン損失は実効イオン電荷数の増加とともに増大し、これはピッチ角散乱効果に関連している。RMPに対するプラズマ応答は高速イオン損失を増強または低減し得る。プラズマ応答が高速イオン損失に及ぼす影響はRMPコイル位相、すなわち上部コイルと下部コイル間の位相差に依存する。外壁への熱負荷はRMPコイル配置のn = 1周期性に明確に従う。最大熱負荷の位置はRMPのコイル位相と密接に関連している。これらのことは、RMPの磁気トポロジーが熱負荷のトロイダル分布を決定することを意味している。