High resolution neutron emission spectroscopy (NES) and gamma-ray spectroscopy (GRS) measurements of fast ions in high power fusion plasmas are reviewed. NES is a well established diagnostics of the velocity distribution of fast fuel ions and was recently used to investigate the interaction of energetic ions with MHD instabilities. High energy resolution GRS on fusion plasmas is a more recent application and was shown to provide information on the distribution function of fast minority ions accelerated by ICRH, such as 4He and 3He. Starting from measurements on today's high power D plasmas, fast ion measurements with NES and GRS in a DT burning plasma of next step tokamaks, such as ITER, are discussed. The enhanced neutron and gamma-ray fluxes expected on ITER will allow for time-resolved measurements of the fast fuel and minority ion dynamics in the ms time scale. The intensity of the alpha knock-on component in the 14 MeV neutron spectrum and of the 4.44 and 3.21 MeV gamma-ray peaks from the 9Be(α,nγ)12C reaction is studied as a diagnostics for the α particle slowing down distribution in a DT plasma. The results show that the two techniques are sensitive to different regions of the α particle phase space and thus provide complementary information.
高出力核融合プラズマ中の高速イオンの高分解能中性子放出分光法（NES）およびガンマ線分光法（GRS）による測定について概説する。NESは高速燃料イオンの速度分布を診断する確立された手法であり、最近では高エネルギーイオンとMHD不安定性との相互作用の研究に用いられている。核融合プラズマにおける高エネルギー分解能GRSはより新しい応用であり、ICRHによって加速された高速少数イオン（4Heや3Heなど）の分布関数に関する情報を提供することが示されている。現在の高出力Dプラズマでの測定から始まり、次世代トカマク（ITERなど）のDT燃焼プラズマにおけるNESおよびGRSを用いた高速イオン測定について議論する。ITERで予想される増強された中性子およびガンマ線フラックスにより、ms時間スケールでの高速燃料イオンおよび少数イオン動力学の時間分解測定が可能になる。DTプラズマ中のα粒子減速分布の診断として、14MeV中性子スペクトル中のアルファノックオン成分と、9Be(α,nγ)12C反応からの4.44MeVおよび3.21MeVガンマ線ピークの強度が研究されている。結果は、これら2つの手法がα粒子位相空間の異なる領域に感度を持つことを示しており、したがって相補的な情報を提供する。