The spectral configurations of resonant magnetic perturbations (RMPs) play a key role in the transport and confinement of fast ions. In this paper, we aim to provide a quantitative investigation on how the RMP spectrum affects fast-ion resonances in the EAST tokamak. To achieve this, we implement the action-angle transform in the ORBIT-RF code and establish a new spectral analysis in phase space. The advantages are twofold. First, accurate estimate of the drift orbit island width for both passing and trapped ions is performed without resorting to Poincaré plots. Second, this approach enables explicit evaluation of the coupling effects between particle motions and RMPs. The fast-ion losses are analyzed and compared between the vacuum and response RMP cases. For passing ions, the peripheral resonance is contributed by a wide range of poloidal harmonics of RMPs, and in particular there is a second peak in Hamiltonian contributions in the response RMP case. This phenomenon is not only related to the radial excursion of the particle orbit but also links to the angular drift motion. While the finite orbit width effect is familiar in neoclassical transport theories, the effect of the curved orbit in drift surface is seldom emphasized. For trapped ions, the difference in loss rates can be explained by the relative phases of Hamiltonian contributions. The contributions are mostly in phase in the vacuum case but out of phase in the response case. The analysis procedure thus offer a new perspective on optimization of RMP spectrum.
共鳴磁場摂動（RMP）のスペクトル構成は、高速イオンの輸送と閉じ込めにおいて重要な役割を果たす。本論文では、RMPスペクトルがEASTトカマクにおける高速イオン共鳴にどのように影響するかについて、定量的な調査を提供することを目的とする。これを達成するために、ORBIT-RFコードに作用-角変数変換を実装し、位相空間における新たなスペクトル解析を確立する。その利点は二つある。第一に、通過イオンと捕捉イオンの両方について、ドリフト軌道島幅の正確な評価が、ポアンカレプロットに頼ることなく行われる。第二に、このアプローチにより、粒子運動とRMPの間の結合効果の明示的な評価が可能になる。高速イオン損失は、真空および応答RMPの場合の間で分析され比較される。通過イオンについては、周辺共鳴はRMPの広範囲のポロイダル高調波によって寄与され、特に応答RMPの場合にはハミルトニアン寄与に第二のピークが存在する。この現象は、粒子軌道の径方向変位だけでなく、角方向ドリフト運動にも関連している。有限軌道幅効果は新古典輸送理論においてよく知られているが、ドリフト面における曲がった軌道の効果はほとんど強調されていない。捕捉イオンについては、損失率の違いはハミルトニアン寄与の相対位相によって説明できる。寄与は、真空の場合にはほとんど同相であるが、応答の場合には逆相である。したがって、この解析手順はRMPスペクトルの最適化に関する新たな視点を提供する。