Neoclassical tearing modes (NTMs) have been identified as the most deleterious perturbations in high-performance plasmas at Mega Amp Spherical Tokamak Upgrade (MAST-U). They produce magnetic islands that flatten the electron temperature profile and enhance the fast-ion transport. Understanding the NTM-induced losses can reveal paths to mitigate them, thus increasing the energy available to heat up the plasma. The MAST-U fast-ion loss detector (FILD) is equipped with a high-resolution camera and a high-speed camera that simultaneously measure the fast-ion losses in MAST-U. The combination of both systems makes it possible to infer the velocity-space of the losses fluctuating at the frequency of the NTMs. The FILDSIM code is used to infer the velocity space of the fast-ion losses from the strike position in a scintillator plate. Eulerian video magnification is employed to identify the losses that oscillate at the frequencies of the NTMs. NTMs produce fast-ion losses across a broad range of velocity space, with pitch angles ranging from 35∘ to 54∘. Non-linear interactions between the fast-ion orbits and different magnetic islands have been observed. The lost fast-ion orbits meet the stringent conditions that makes it possible to measure these effects.
新古典ティアリングモード(NTMs)は、Mega Amp Spherical Tokamak Upgrade(MAST-U)における高性能プラズマにおいて最も有害な摂動として同定されている。それらは磁気島を生成し、電子温度分布を平坦化し、高速イオン輸送を増強する。NTM誘起損失を理解することは、それらを緩和する経路を明らかにし、それによってプラズマを加熱するために利用可能なエネルギーを増加させることができる。MAST-U高速イオン損失検出器(FILD)には、高解像度カメラと高速度カメラが装備されており、MAST-Uにおける高速イオン損失を同時に測定する。両システムの組み合わせにより、NTMの周波数で変動する損失の速度空間を推測することが可能になる。FILDSIMコードは、シンチレータ板上の衝突位置から高速イオン損失の速度空間を推測するために使用される。Eulerian video magnificationは、NTMの周波数で振動する損失を特定するために採用されている。NTMは、ピッチ角が35∘から54∘に及ぶ広範囲の速度空間にわたって高速イオン損失を生成する。高速イオン軌道と異なる磁気島との間の非線形相互作用が観測されている。失われた高速イオン軌道は、これらの効果を測定することを可能にする厳しい条件を満たしている。