For the first time, the neutron emission from JET plasmas heated with combined deuterium neutral beam injection and third harmonic ion cyclotron radio frequency heating have been studied with neutron emission spectroscopy (NES). Very high DD neutron rates were observed with only modest external heating powers, which was attributed to acceleration of deuterium beam ions to energies of about 2–3 MeV, where the DD reactivity is on a par of that of the DT reaction. Fast deuterium energy distributions were derived from analysis of NES data and confirm acceleration of deuterium beam ions up to energies around 3 MeV, in agreement with theoretical predictions. The high neutron rates allowed for observations of changes in the fast deuterium populations on a time scale of 50 ms. Correlations were seen between fast deuterium ions at different energies and magnetohydrodynamic activities, such as monster sawtooth crashes and toroidal Alfvén eigenmodes.
JETプラズマにおいて、重水素中性粒子ビーム入射と第三高調波イオンサイクロトロン周波数帯高周波加熱を組み合わせて加熱したプラズマからの中性子放出を、中性子放出分光法(NES)を用いて初めて研究した。わずかな外部加熱電力のみで非常に高いDD中性子率が観測され、これは重水素ビームイオンが約2〜3 MeVのエネルギーまで加速されたことに起因し、このエネルギー領域ではDD反応率はDT反応のそれと同等である。高速重水素のエネルギー分布をNESデータの解析から導出し、重水素ビームイオンが約3 MeVのエネルギーまで加速されていることを確認した。これは理論予測と一致する。高い中性子率により、50 msの時間スケールでの高速重水素集団の変化の観測が可能となった。異なるエネルギーを持つ高速重水素イオンと、モンスター・セーバー振動のクラッシュやトロイダル・アルフヴェン固有モードなどの電磁流体力学的不安定性との間の相関が観測された。