Experimental investigations of sawteeth interaction with fast ions measured by collective Thomson scattering on TEXTOR are presented. Time-resolved measurements of localized 1D fast-ion distribution functions allow us to study fast-ion dynamics during several sawtooth cycles. Sawtooth oscillations interact strongly with the fast-ion population in a wide range of plasma parameters. Part of the ion phase space density oscillates out of phase with the sawtooth oscillation during hydrogen neutral beam injection (NBI). These oscillations most likely originate from fast hydrogen ions with energies close to the full injection energy. At lower energies passing fast ions in the plasma centre are strongly redistributed at the time of sawtooth collapse but no redistribution of trapped fast ions is observed. The redistribution of fast ions from deuterium NBI in the plasma centre is found to vary throughout velocity space. The reduction is most pronounced for passing ions. We find no evidence of inverted sawteeth outside the sawtooth inversion surface in the fast-ion distribution function.
実験的調査は、TEXTORにおける集団トムソン散乱によって測定された、高速イオンと鋸歯状振動(ソートゥース)との相互作用について提示する。時間分解された局所的な1次元高速イオン分布関数の測定により、複数の鋸歯状周期にわたる高速イオン動力学の研究が可能となる。鋸歯状振動は、広範囲のプラズマパラメータにわたって高速イオン集団と強く相互作用する。水素中性粒子ビーム入射(NBI)中、イオン位相空間密度の一部は鋸歯状振動と逆位相で振動する。これらの振動は、おそらく全入射エネルギーに近いエネルギーを持つ高速水素イオンに由来する。より低いエネルギーでは、プラズマ中心部を通過するイオンは鋸歯状クラッシュ時に強く再分布されるが、捕捉された高速イオンの再分布は観測されない。重水素NBIからの高速イオンの再分布は、プラズマ中心部において速度空間全体で異なることが見出された。その減少は、捕捉イオンよりも通過イオンに対して最も顕著である。高速イオン分布関数における鋸歯状反転面の外側では、逆鋸歯状の証拠は見られない。