A beam of injected fast atomic hydrogen presents a superb probe for hot fusion plasmas. The neutral particles experience excitation and ionization by collisions with electrons and ions as they penetrate into a plasma. The emitted characteristic line radiation is Doppler shifted and the spectral lines are split due to motional Stark fields. Measurements of wavelength, intensity and polarization of the Balmer- alpha emission reveal information about the neutral beam, such as beam attenuation, beam-geometry, beam-divergence and species mix. Local pitch angles and toroidal fields can be derived from the simultaneous measurement of the polarization pattern and the wavelength separation of the Stark multiplet. The implementation and application of beam emission spectroscopy as a quantitative diagnostic tool on the Joint European Torus (JET) experiment is reviewed.
高速原子水素の注入ビームは、高温核融合プラズマの優れたプローブとなる。中性粒子は、プラズマ中を透過する際に、電子およびイオンとの衝突によって励起および電離を受ける。放出される特性線放射はドップラーシフトし、そのスペクトル線は運動スタルク効果によって分裂する。バルマーα放射の波長、偏光、強度の測定により、ビーム減衰、ビーム形状、ビーム発散、種組成など、中性ビームに関する情報が得られる。偏光パターンとスタルク多重項の波長分離の同時測定から、局所的なピッチ角とトロイダル磁場を導出できる。核融合実験装置JET(ジョイント・ヨーロピアン・トーラス)における定量的診断ツールとしてのビーム放射分光法の実装と応用について概説する。