The deuterium operation of the large helical device (LHD) heliotron started in March 7, 2017, after long-term preparation and commissioning works necessary to execute the deuterium experiment. A comprehensive set of neutron diagnostics was implemented to accelerate energetic-particle physics research in the LHD. The calibrated ex-vessel neutron flux monitor indicated that the total neutron emission rate in the first deuterium campaign reached 3.3 × 1015 n s−1 in inward shifted magnetic field configuration where confinement of helically trapped energetic ions is predicted to be better. Density dependence of measured total neutron emission rate was consistent with that predicted by the calculation. The neutron decay rate analysis following perpendicular deuterium beam blips injection suggested that the confinement of helically trapped beam ions can be understood by the classical slowing down model in relatively high-electron density plasmas at inward shifted magnetic field configuration. On the other hand, loss of helically-trapped beam ions was recognized even in the inward shifted configuration in the case of low density. Performance of the vertical neutron camera was verified by changing the plasma position and/or magnetic field strength. Drastic change of neutron emission profile was observed when the resistive interchange mode driven by helically-trapped beam ions appears. It was successfully demonstrated that the vertical neutron camera can play an important role in revealing radial transport and/or loss of beam ions. Triton burnup study was also conducted. In the first deuterium campaign, the maximum triton burnup ratio of 0.45% was obtained in inward shifted configuration. The burnup ratio decreased as a plasma was shifted outwardly as expected.
大型ヘリカル装置（LHD）ヘリオトロンの重水素運転は、重水素実験を実施するために必要な長期的な準備および試運転作業の後、2017年3月7日に開始された。LHDにおける高エネルギー粒子物理研究を加速するために、包括的な中性子計測群が実装された。較正された容器外中性子束モニターは、最初の重水素キャンペーンにおける全中性子放出率が、ヘリカル捕捉高エネルギーイオンの閉じ込めがより良いと予測される内側シフト磁場配位において、3.3 × 10^15 n s^−1 に達したことを示した。測定された全中性子放出率の密度依存性は、計算によって予測されたものと一致していた。垂直重水素ビーム・ブリップ入射後の中性子減衰率解析は、内側シフト磁場配位における比較的高電子密度プラズマでは、ヘリカル捕捉ビームイオンの閉じ込めが古典的減速モデルによって理解できることを示唆した。一方、低密度の場合には、内側シフト配位でもヘリカル捕捉ビームイオンの損失が認められた。垂直中性子カメラの性能は、プラズマ位置および/または磁場強度を変えることによって検証された。ヘリカル捕捉ビームイオンによって駆動される抵抗性交換モードが出現すると、中性子放出分布の劇的な変化が観測された。垂直中性子カメラがビームイオンの径方向輸送および/または損失を明らかにする上で重要な役割を果たし得ることが、首尾よく実証された。トリトン燃焼研究も実施された。最初の重水素キャンペーンでは、内側シフト配位において最大トリトン燃焼比0.45%が得られた。燃焼比は、プラズマが外側にシフトされるにつれて、予想通り減少した。