Helium neutral beams of 29.5 keV amu−1 have been injected into helium plasmas on the JET tokamak. Thermal neutral helium in its ground state forms along the beam trajectory due to resonant double charge exchange. The helium neutrals form a halo about the neutral beam axis, and the latter is observed spectroscopically. The cross section for double charge exchange is derived relative to the cross section for beam emission. The double charge exchange spectrum is used to measure the plasma ion temperature and the frequency of toroidal rotation and can be used to infer the helium ion density. The potential for a He ash diagnostic based on observation of the helium halo is discussed.
29.5 keV amu⁻¹のヘリウム中性粒子ビームがJETトカマクのヘリウムプラズマへ入射された。基底状態の熱的ヘリウム中性粒子は、共鳴二重電荷交換によりビーム軌道に沿って生成される。ヘリウム中性粒子はビーム軸の周囲にハローを形成し、このハローが分光学的に観測される。二重電荷交換の断面積は、ビーム発光の断面積に対して相対的に導出される。二重電荷交換スペクトルは、プラズマのイオン温度とトロイダル回転周波数の測定に用いられ、ヘリウムイオン密度の推定にも利用できる。ヘリウムハローの観測に基づくHe灰診断の可能性について議論する。