Magnetohydrodynamic (MHD) induced energetic ion loss in neutral beam heated H-mode discharges in the National Spherical Torus Experiment (NSTX) is discussed. After H-mode onset, the neutral particle analyser (NPA) spectrum usually exhibits a significant loss of energetic ions mainly for E > Eb/2 where Eb is the beam injection energy, although this loss occasionally extends to lower energy. The magnitude of the energetic ion loss diminishes with increasing tangency radius of the NPA sightline, increasing the toroidal field and the neutral beam injection energy. Modelling suggests that MHD-induced ion loss is enhanced during H-mode operation due to an evolution of the q and beam deposition profiles that feeds both passing and trapped ions into the region of the plasma affected by the low-n MHD activity. It must be emphasized that this loss mechanism is a pressure profile effect that can sometimes occur in unusually high density L-mode discharges, but almost always is observed in H-mode discharges because of the intrinsic broad electron density profile. Analysis of the particle interaction with a model magnetic perturbation supports the energy selectivity of the observed MHD-induced loss. Transport analysis using a fast-ion diffusion model to emulate MHD-induced energetic ion loss shows significant modifications of the heating produced by the neutral beam which changes the inferred power balance, thermal diffusivities and the thermal energy confinement time. In the case cited herein, MHD-induced energetic ion loss increased the thermal energy confinement, τE, by ∼15% and reduced the toroidal beta, βT, by ∼7%. An accounting of energetic ion loss is therefore important for proper analysis of power balance and transport in plasmas exhibiting MHD-induced energetic ion loss.
磁気流体力学（MHD）誘起による高エネルギーイオン損失が、National Spherical Torus Experiment（NSTX）における中性粒子加熱Hモード放電で議論される。Hモード開始後、中性粒子分析器（NPA）スペクトルは通常、主にE > Eb/2（ここでEbはビーム入射エネルギー）の高エネルギーイオンの有意な損失を示すが、この損失は時としてより低いエネルギーまで及ぶ。高エネルギーイオン損失の大きさは、NPA視線の接線半径の増加、トロイダル磁場の増加、および中性粒子ビーム入射エネルギーの増加に伴って減少する。モデリングは、MHD誘起イオン損失がHモード運転中に増強されることを示唆しており、これはqおよびビーム堆積プロファイルの進化によるもので、通過イオンと捕捉イオンの両方を低次（low-n）MHD活動の影響を受けるプラズマ領域へ供給する。この損失機構は圧力プロファイル効果であり、異常に高い密度のLモード放電で時として発生し得るが、固有の広い電子密度プロファイルのためにHモード放電ではほぼ常に観測される。モデル磁場との粒子相互作用の解析は、観測されたMHD誘起損失のエネルギー選択性を支持する。MHD誘起高エネルギーイオン損失を模擬するための高速イオン拡散モデルを用いた輸送解析は、中性粒子ビームによる加熱の有意な変化を示し、これは推定されるパワーバランス、熱拡散係数、および熱エネルギー閉じ込め時間を変化させる。本稿で引用された事例では、MHD誘起高エネルギーイオン損失により、熱エネルギー閉じ込め時間τEが約15%増加し、トロイダルベータβTが約7%減少した。したがって、MHD誘起高エネルギーイオン損失を示すプラズマにおけるパワーバランスと輸送の適切な解析には、高エネルギーイオン損失の考慮が重要である。