The application of non-axisymmetric resonant magnetic perturbations (RMPs) to low current plasmas in the Mega Amp Spherical Tokamak (MAST) was found to be correlated with substantial drops in neutron production, suggesting a significant degradation of fast ion confinement. The effects of such perturbations on fast ions in MAST have been modelled using a revised version of a non-steady-state orbit-following Monte-Carlo code, in which the parametrization of fusion reaction rates has been updated and neutron rates have been recalculated. Losses of fast ions via charge-exchange (CX) with background neutrals and the subsequent reionization of fast neutrals due to collisions with bulk plasma particles have also been taken into account. The effects of the plasma response to externally-applied RMPs have been included in the modelling. The updated results show that computed neutron rates in the presence of RMPs with the plasma response and CX reactions taken into account agree very well with the experimental data throughout the analysis target time. CX reactions play an important role in determining the neutron rates, in particular before the onset of RMPs.
非軸対称共鳴磁場摂動(RMP)をメガアンペア球状トカマク(MAST)の低電流プラズマに印加すると、中性子生成の大幅な低下と相関があることが見出された。これは、高速イオンの閉じ込めが大きく劣化することを示唆している。このような摂動がMASTの高速イオンに及ぼす影響は、非定常軌道追跡モンテカルロコードの改訂版を用いてモデル化されており、このコードでは核融合反応率のパラメータ化が更新され、中性子率が再計算されている。背景中性粒子との荷電交換(CX)による高速イオンの損失と、その後の高速中性粒子がバルクプラズマ粒子との衝突により再電離する過程も考慮されている。外部印加RMPに対するプラズマ応答の影響もモデル化に含まれている。更新された結果は、プラズマ応答とCX反応を考慮した場合のRMP存在下での計算中性子率が、解析対象期間全体を通じて実験データと非常によく一致することを示している。CX反応は、特にRMP印加開始前の中性子率を決定する上で重要な役割を果たす。