We present an analysis scheme called loss-map analysis that quantitatively connects the fast ion transport in 3D magnetic field to the underlying transport mechanisms. The loss-map analysis is generally applicable, but here its use is demonstrated by applying it to study alpha particle losses in the ITER baseline scenario and ICRH losses in the reduced-field scenarios. This demonstration addresses the issues raised by the earlier ITER fast ion confinement studies. The focus is in the analysis scheme itself which aids in interpreting and confirming the results of orbit-following simulations by providing a way to connect observed losses to known fast ion transport processes. The loss maps can also be used to estimate fast ion losses directly from the magnetic field structure, thus providing a fast alternative to orbit-following simulations. Furthermore, the loss maps connect the particle birth position in the phase space to the wall region where it is lost. This can be used to optimize marker initialization in simulations that estimate peak power loads or FILD signals, thus reducing the required computational time which otherwise might be prohibitive.
損失マップ解析と呼ばれる解析手法を提示する。これは、3次元磁場中の高速イオン輸送を、その根底にある輸送機構に定量的に結び付けるものである。損失マップ解析は広く適用可能であるが、ここではITERベースラインシナリオにおけるアルファ粒子損失と、低磁場シナリオにおけるICRH損失の研究に適用することで、その使用法を実証する。この実証は、これまでのITER高速イオン閉じ込め研究によって提起された問題に取り組むものである。焦点は解析手法そのものにあり、これは観測された損失を既知の高速イオン輸送過程に結び付ける方法を提供することで、軌道追跡シミュレーションの結果の解釈と確認を支援する。損失マップはまた、磁場構造から直接高速イオン損失を推定するためにも使用でき、軌道追跡シミュレーションに代わる高速な手法を提供する。さらに、損失マップは、位相空間における粒子の生成位置を、その粒子が失われる壁領域に結び付ける。これは、ピーク熱負荷またはFILDシグナルを推定するシミュレーションにおけるマーカー初期化の最適化に使用でき、そうでなければ法外なものとなり得る必要な計算時間を削減できる。