Neutron emission spectroscopy (NES) measurement aimed at providing the information on fast ions induced by auxiliary heating systems at Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST), with a liquid scintillation detector is described. It is the first time that the NES diagnostics are employed to probe fast ions induced by neutral beam injection (NBI) at EAST. The time trace of the fusion neutrons, obtained by the liquid scintillation detector, was consistent with the result measured by a standard 235U fission chamber under NBI heating scenario, which verifies the performance of the detector. NUBEAM code is used to determine the fast deuteron velocity distribution using the parametrized plasma profiles as input. The pulse height spectrum of the fusion neutrons was successfully reproduced by combining the simulation of the neutron energy spectrum and the calculation of the detector response functions. The experimental data are also interpreted from a view of weight functions, which illustrate the velocity-space sensitivity of the liquid scintillation detector with a radial line of sight. The results demonstrate the capability of the liquid scintillation detector to contribute to studies on fast-ion physics at EAST.
中性子放出分光法(NES)測定は、実験先進超伝導トカマク(EAST)における液体シンチレーション検出器を用いて、補助加熱システムによって誘起された高速イオンに関する情報を提供することを目的として記述されている。これは、EASTにおいて中性粒子ビーム入射(NBI)によって誘起された高速イオンを調査するためにNES診断が初めて適用された事例である。液体シンチレーション検出器によって得られた核融合中性子の時間トレースは、NBI加熱シナリオにおいて標準的な²³⁵U核分裂計数管による測定結果と一致し、検出器の性能が検証された。NUBEAMコードは、パラメータ化されたプラズマプロファイルを入力として、高速重陽子速度分布を決定するために使用された。核融合中性子のパルス波高スペクトルは、中性子エネルギースペクトルのシミュレーションと検出器応答関数の計算を組み合わせることにより、首尾よく再現された。実験データはまた、視線方向に沿った液体シンチレーション検出器の速度空間感度を示す重み関数の観点から解釈された。これらの結果は、EASTにおける高速イオン物理の研究に対する液体シンチレーション検出器の能力を実証している。