Following an upgrade of the neutral beam injection (NBI) system, obvious synergy between combined NBI and ion cyclotron resonance frequency (ICRF) heating was observed in recent experiments conducted at EAST. To investigate the effects of beam-ions accelerated by radiofrequency (RF) wave, analyses are performed by using TRANSP code based on the experimental results. The calculated results argue that only a small fraction of the ICRF power is absorbed by the beam ions in the ICRF + NBI synergistic heating of the (H)D plasma. To enhance the beam–RF interactions in synergistic heating and achieve high plasma performance of EAST, different experimental conditions, including multiple injection powers and diverse beam injection options, were explored. Beam injected fast ions are passing particles, trapped particles observed when synergy heating between ICRF and NBI. In particular, by varying the injection direction of the beam ions it was observed that more tangential beam yields better synergy in comparison with more perpendicular beam. The neutron emission rate of D–D fusion in tokamaks is improved and less fast ion loss is produced with tangential NBI + ICRF heating. Also, the effect of the ratio PICRF/PNBI on ICRF + NBI combined heating is demonstrated, the higher power boosts the fusion enhancement. The study of the performed synergistic heating provides an important reference for the subsequent combined NBI + ICRF heating experiments on EAST.
中性ビーム入射（NBI）システムのアップグレード後、EASTで実施された最近の実験において、NBIとイオンサイクロトロン共鳴周波数（ICRF）加熱の組み合わせによる明確な相乗効果が観測された。高周波（RF）波によって加速されたビームイオンの効果を調査するため、実験結果に基づいてTRANSPコードを用いた解析が行われた。計算結果は、(H)DプラズマにおけるICRF＋NBI相乗加熱において、ICRFパワーのごく一部のみがビームイオンに吸収されることを示している。EASTにおける相乗効果を強化し、高いプラズマ性能を達成するために、複数の入射パワーや多様なビーム入射オプションを含む異なる実験条件が検討された。ビーム入射イオンは通過粒子であり、ICRFとNBIの間の相乗加熱が観測された際に捕捉粒子が存在する。特に、ビームイオンの入射方向を変化させることにより、より垂直なビームと比較して、より接線方向のビームがより良い相乗効果をもたらすことが観測された。接線方向のNBI＋ICRF加熱により、トカマクにおけるD-D核融合の中性子生成率が向上し、高速イオン損失が低減された。また、ICRF＋NBI複合加熱におけるパワー比P_ICRF/P_NBIの影響が実証され、より高いパワーが核融合増強を促進することが示された。本相乗加熱の研究は、EASTにおける今後のNBI＋ICRF複合加熱実験に重要な知見を提供するものである。