Fast ions were analysed in experiments focusing on fundamental 3He minority and mode conversion (MC) in the ion cyclotron resonance range of frequencies (ICRF) in H plasmas and on second harmonic heating of 3He ions at 2.65 T mimicking D–T plasma heating in ITER at half its nominal toroidal magnetic field. Gamma-ray spectrometry, neutral particle analysers and fast-ion loss diagnostics provided information on the generation of fast-ion populations and on the distribution of ICRH power among the species in various heating scenarios and for a large range of 3He concentrations. In the scenario with the fundamental 3He minority and MC wave heating at BT(0) = 3.41 T and f ≈ 32 MHz, fast 3He ions accelerated by ICRH in the MeV energy range were detected in discharges with low 3He concentration. In the experiments with a 3He concentration scan it was found that at a 3He concentration of ≈2.2% the 3He ion losses disappeared while a population of energetic D ions gradually built up due to a redistribution of the ICRH power between species on reaching the first MC regime. Under those conditions the ICRF-heated D beam ions effectively absorbed the wave power at their Doppler shifted resonance, which was close to the plasma centre. In discharges with second harmonic heating of 3He ions at BT(0) = 2.65 T and f ≈ 52 MHz, the confined energetic 3He ions were found in the MeV energy range. There is some evidence that the D ions were also accelerated by ICRF. This paper also demonstrates that the synergy of the various fast ion diagnostics allows making a broad picture of the physics of the redistribution of the absorbed ICRH power in complicated heating scenarios of JET.
高速イオンは、Hプラズマ中のイオンサイクロトロン共鳴周波数帯域（ICRF）における基本波3He少数派加熱およびモード変換（MC）に焦点を当てた実験、ならびにITERの公称トロイダル磁場の半分である2.65 Tでの3Heイオンの第二高調波加熱を模擬した実験において解析された。ガンマ線分光法、中性粒子分析装置、および高速イオン損失診断は、様々な加熱シナリオおよび広範囲の3He濃度における高速イオン集団の生成と、種間でのICRFパワーの分配に関する情報を提供した。BT(0) = 3.41 T、f ≈ 32 MHzにおける基本波3He少数派加熱およびMC波動加熱のシナリオでは、低3He濃度の放電においてMeVエネルギー範囲まで加速された高速3Heイオンが検出された。3He濃度走査実験では、3He濃度が約2.2%のときに3Heイオンの損失が消失し、最初のMC領域に到達すると種間でのICRFパワーの再分配により高エネルギーDイオンの集団が徐々に形成されることが見出された。これらの条件下では、ICRF加熱されたDビームイオンは、プラズマ中心付近に位置するドップラーシフト共鳴において波動パワーを効果的に吸収した。BT(0) = 2.65 T、f ≈ 52 MHzにおける3Heイオンの第二高調波加熱の放電では、閉じ込められた高エネルギー3HeイオンがMeVエネルギー範囲で観測された。DイオンもICRFによって加速されたことを示す証拠も得られた。本論文はまた、様々な高速イオン診断の相乗効果により、JETの複雑な加熱シナリオにおける吸収されたICRHパワーの再分配の物理全体像を描くことが可能であることを実証している。