One of the objectives of neutral particle diagnostics on large tokamaks exploring DT plasma is to measure the distribution functions of fast deuterium (D) and tritium (T) ions in a suprathermal energy range. High energy tails in D,T-ion energy distributions (so-called knock-on ions) appear as a result of close elastic collisions between thermal fuel ions and fusion α-particles. The knock-on ion density depends directly on the density and energy distribution of the α-particles. Therefore measurements of the neutralized knock-on D,T-ion fluxes escaping from the plasma volume can provide information on the α-particle confinement in DT plasma. This paper presents the results of a numerical simulation for the neutralized fast D,T-ion fluxes in the case of ITER fusion plasma. Feasible experimental measurements of the fluxes are considered with respect to the neutral particle diagnostics. We will show that the diagnostics can provide information on the confinement properties of fast ions in DT fusion plasma.
大型トカマクにおけるDTプラズマを探求する中性粒子診断の目的の一つは、超熱エネルギー領域における高速重水素（D）イオンおよびトリチウム（T）イオンの分布関数を測定することである。DイオンおよびTイオンのエネルギー分布における高エネルギー尾部（いわゆるノックオンイオン）は、熱化した燃料イオンと核融合α粒子との間の近距離弾性衝突の結果として現れる。ノックオンイオン密度は、α粒子の密度およびエネルギー分布に直接依存する。したがって、プラズマから漏出する中性化された高速DイオンおよびTイオンのフラックスを測定することにより、DTプラズマにおけるα粒子閉じ込めに関する情報を得ることができる。本論文は、ITER核融合プラズマの場合における中性化された高速DイオンおよびTイオンのフラックスに関する数値シミュレーションの結果を提示する。中性粒子診断に関する実現可能な実験的測定について考察する。本診断法が、DT核融合プラズマにおける高速イオンの閉じ込め特性に関する情報を提供できることを示す。