Methods are developed for evaluation of the drift orbit averaged particle source, ⟨S⟩, in realistic neutral beam injection scenarios. Finite Larmor radius (FLR) and finite orbit width effects are included providing an accurate treatment of beam injection geometries in both standard and spherical tokamaks. With the knowledge of ⟨S⟩ the full beam distribution is readily obtained using well-known Fokker–Planck modelling schemes in constant of motion variables. For the considered ITER beam injection scenarios the analysis provides distributions which are in good agreement with equivalent distributions calculated by the TRANSP analysis code. The inclusion of FLR effects is important for fusion devices with relatively small values of the magnetic field; this is illustrated by considering the beam injection scenario of a spherical tokamak.
ドリフト軌道平均粒子源⟨S⟩の評価手法を、現実的な中性粒子ビーム入射シナリオに対して開発する。有限ラーモア半径(FLR)効果および有限軌道幅効果が含まれており、標準トカマクおよび球状トカマクの両方におけるビーム入射形状の正確な取り扱いを提供する。⟨S⟩が既知であれば、定数運動量変数における確立されたフォッカー・プランクモデリング手法を用いて、完全なビーム分布を容易に得ることができる。検討したITERビーム入射シナリオに対して、本解析により得られた分布は、TRANSP解析コードによって計算された同等の分布と良好な一致を示す。FLR効果の考慮は、磁場の値が比較的小さい核融合装置にとって重要であり、これは球状トカマクのビーム入射シナリオを検討することによって示される。