A detailed Monte Carlo-based numerical analysis of ASDEX Upgrade discharges is presented, examining the applicability of neutral particle analysers (NPAs) for measuring the central ion temperature from the neutral particle spectra above the neutral beam injection energy. The analysis is motivated by an earlier work carried out for TFTR (Fiore C L et al 1988 Nucl. Fusion28 1315), where the beams were quite tangential. This work is now extended to investigate the applicability of the method when the beams are perpendicular. The Monte Carlo simulations take fully into account the effects due to finite orbits and realistic magnetic geometry, and reveal that the fast ion distribution above the beam energy, generated by collisions, reflects the background temperature with good accuracy. However, it is found that the use of NPA tends to give temperature values that are up to 30% lower than the on-axis temperature Ti(0) assumed for the background. This is because the neutral fluxes measured by NPA originate from a wide radial region, and thus the measured spectrum is a chord-averaged one. A fairly tangential viewing is found to be optimal because in that case the signal originating from the centre of the plasma is enhanced relative to the signal from outer radii. It is concluded that, in discharges where the slowing down from electrons does not dominate the beam ion dynamics, NPA can give a reliable estimate of an average central temperature, Ti(ρ = 0,...,0.3).
ASDEX Upgradeの放電における詳細なモンテカルロ数値解析を提示し、中性粒子分析器（NPA）を用いて、中性粒子ビーム入射エネルギー以上の領域における中性粒子スペクトルから中心イオン温度を測定する適用可能性を検討する。本解析は、TFTR（Fiore C Lら、1988年、Nucl. Fusion 28、1315）においてビームがほぼ接線方向入射であった先行研究に動機づけられたものである。本研究では、ビームが垂直入射の場合にこの手法の適用可能性を検討するために拡張する。モンテカルロシミュレーションは、有限軌道半径効果と現実的な磁気幾何学を完全に考慮し、衝突によりビームエネルギー以上に生成される高速イオン分布が、背景イオン温度を高い精度で反映することを明らかにする。しかしながら、NPAを用いた測定では、背景として仮定した軸上温度Ti(0)よりも最大30%低い温度値が得られる傾向があることが見出された。これは、NPAが測定する中性粒子フラックスが広い動径領域に由来し、その結果、測定スペクトルが弦平均化されたものになるためである。比較的接線方向に近い視線が最適であることが見出された。なぜなら、その場合、中心部からの信号が外周部からの信号に比べて強調されるためである。結論として、電子による減速がビームイオンの動力学を支配しない放電においては、NPAは中心温度の信頼できる平均値Ti(ρ = 0,...,0.3)を与えることができる。