Ion cyclotron resonance heating is the primary auxiliary heating on the Alcator C-Mod tokamak and is commonly used on other devices, and is planned for use on ITER. The RF-power density on C-Mod is above 5 MW m−3 providing for a unique opportunity to study wave–particle effects in the high RF power per particle regime. Minority heating produces a highly energetic tail in the minority distribution function which is measured using a compact neutral particle analyser. In this paper, we present the measurements of the fast-ion spectrum between 200 and 2 MeV, compiled over an entire experimental campaign. We also estimate the effective tail temperatures for the fast-ion distribution. We find that the fast-ion distribution is less energetic and less dense with increasing electron density; is more energetic with increasing plasma current; and is more dense but has no measurable change in energy with increasing RF power. Some possible explanations for these findings are discussed.
イオンサイクロトロン共鳴加熱は、Alcator C-Modトカマクにおける主要な補助加熱であり、他の装置でも一般的に使用されており、ITERでの使用も計画されている。C-ModにおけるRFパワー密度は5 MW m−3を超えており、高RFパワー・粒子比領域における波動–粒子効果を研究する独自の機会を提供している。 minority加熱は、少数成分の分布関数に非常に高エネルギーのテールを生成し、これはコンパクト中性粒子分析器を用いて測定される。本論文では、200 keVから2 MeVの間の高速イオンスペクトルの測定結果を、実験キャンペーン全体にわたって収集したものを提示する。また、高速イオン分布の実効テール温度も推定する。我々は、高速イオン分布が電子密度の増加に伴ってエネルギーが低く、密度も低くなること、プラズマ電流の増加に伴ってより高エネルギーになること、RFパワーの増加に伴って密度は高くなるがエネルギーには測定可能な変化がないことを見出した。これらの結果に対するいくつかの可能な説明について議論する。