Prompt loss of beam injected fast ions approaches 100% in lithium tokamak experiment-beta (LTX-β) discharges, though significantly improved confinement is expected for the higher current plasmas made available by a recent upgrade to the Ohmic heating power supply. Modeling of fast ions using TRANSP/NUBEAM finds a maximum coupled beam fraction of 76% at the near-term limits of the LTX-β operating space. The full ion orbit code POET is employed to validate NUBEAM results against possible non-adiabatic effects on fast ion orbits, but corrections to the prompt loss fraction due to collisionless transport are found to be small. The graphical method code CONBEAM is used to investigate the topology of fast ion phase space as it relates to neutral beam deposition, and counter-injected NBI is considered as a way to access a region of high field side beam deposition. A metric is developed within the CONBEAM using a beam filament model to estimate the prompt loss fraction and shown to agree well with both POET and NUBEAM, enabling near real-time analysis and potential feedback to operators between plasma discharges.
プロンプト損失は、リチウムトカマク実験ベータ(LTX-β)放電において、高速イオンの損失が100%に近づくが、オーミック加熱電力の最近のアップグレードによって利用可能となったより高い電流プラズマに対しては、大幅に改善された閉じ込めが期待される。TRANSP/NUBEAMを用いた高速イオンのモデリングでは、LTX-βの動作領域の近期限界において、結合ビーム割合の最大値が76%であることが判明した。完全イオン軌道コードPOETを用いて、高速イオンの軌道に対する非断熱効果の可能性に関してNUBEAMの結果を検証したが、衝突なし輸送によるプロンプト損失割合への補正は小さいことが見出された。図形的手法コードCONBEAMを用いて、中性粒子ビーム入射に関連する高速イオンの位相空間のトポロジーを調査し、高磁場側ビーム入射領域へのアクセス手段として逆入射NBIが検討された。ビームフィラメントモデルを用いてCONBEAM内でプロンプト損失割合を推定する指標が開発され、POETおよびNUBEAMの両方と良好に一致することが示され、プラズマ放電間のオペレーターへのほぼリアルタイムの解析とフィードバックが可能となった。