Neutron emission spectrometry (NES) measures the energies of neutrons produced in fusion reactions. Here we present velocity-space weight functions for NES and neutron yield measurements. Weight functions show the sensitivity as well as the accessible regions in velocity space for a given range of the neutron energy spectrum. Combined with a calculated fast-ion distribution function, they determine the part of the distribution function producing detectable neutrons in a given neutron energy range. Furthermore, we construct a forward model based on weight functions capable of rapidly calculating neutron energy spectra. This forward model can be inverted and could thereby be used to directly measure the fast-ion phase-space distribution functions, possibly in combination with other fast-ion diagnostics. The presented methods and results can be applied to neutron energy spectra measured by any kind of neutron spectrometer and to any neutron yield measurement.
中性子放出分光法（NES）は、核融合反応で生成される中性子のエネルギーを測定する。本稿では、NESおよび中性子収量測定のための速度空間重み関数を提示する。重み関数は、中性子エネルギースペクトルの所定の範囲に対する感度と到達可能な領域を示す。計算された高速イオン分布関数と組み合わせることで、所定の中性子エネルギー範囲において検出可能な中性子を生成する分布関数の部分を決定する。さらに、中性子エネルギースペクトルを迅速に計算できる重み関数に基づくフォワードモデルを構築する。このフォワードモデルは反転可能であり、他の高速イオン診断法と組み合わせることで、高速イオンの位相空間分布関数を直接測定するために使用できる。提示された手法と結果は、あらゆる種類の中性子分光器で測定された中性子エネルギースペクトルと、あらゆる中性子収量測定に適用可能である。