Heavy ion beam probing (HIBP) is a unique diagnostics to study the core plasma potential and turbulence. Advanced HIBPs operate in the T-10 tokamak and TJ-II flexible heliac with fine focused (<1 cm) and intense (100 µA) beams. They provide measurements in the wide density interval = (0.3–5) × 1019 m−3, in a wide range of Ohmic and electron cyclotron resonance heated (ECRH) discharges with various currents at T-10, and in the wide range of magnetic configurations with ECR and neutral beam injection (NBI) heating at TJ-II. Time evolution of the radial profiles and/or local values of plasma parameters from high field side (HFS) to low field side (LFS), −1 < ρ < 1, is observed in TJ-II by 125 keV Cs+ ions in a single shot, while LFS (+0.2 < ρ < 1) is observed in T-10 by 300 keV Tl+ ions. Multi-slit energy analyzers provide simultaneously data on the plasma potential φ (by the beam extra energy), plasma density ne (by the beam current), poloidal magnetic field Bpol (by the beam toroidal shift), poloidal electric filed Epol that allows one to derive the electrostatic turbulent particle flux ΓE×B. The cross-phase of density oscillations produces the phase velocity of their poloidal propagation or rotation; also it gives the poloidal mode number. Dual HIBP, consisting of two identical HIBPs located ¼ torus apart provide the long-range correlations of core plasma parameters. Low-noise high-gain electronics allows us to study broadband turbulence and quasi-coherent modes like geodesic acoustic modes and Alfvén eigenmodes.
重イオンビームプロービング（HIBP）は、コアプラズマの電位と乱流を研究するための独自の診断法である。先進的なHIBPは、T-10トカマクおよびTJ-IIフレキシブルヘリアックにおいて、微細集束（<1 cm）かつ高強度（100 µA）のビームを用いて動作する。それらは、T-10における様々な電流を持つ広範囲のオーミックおよび電子サイクロトロン共鳴加熱（ECRH）放電、ならびにTJ-IIにおけるECRおよび中性粒子ビーム入射（NBI）加熱を伴う広範囲の磁気配位において、広い密度間隔 = (0.3–5) × 1019 m−3 での測定を提供する。プラズマパラメータの径方向プロファイルおよび/または局所値の時間発展は、高磁場側（HFS）から低磁場側（LFS）まで、−1 < ρ < 1 の範囲で、TJ-IIでは125 keV Cs+イオンによって単一ショットで観測され、一方、T-10では300 keV Tl+イオンによってLFS（+0.2 < ρ < 1）が観測される。マルチスリットエネルギー分析器は、プラズマ電位φ（ビームの余剰エネルギーによる）、プラズマ密度ne（ビーム電流による）、ポロイダル磁場Bpol（ビームのトロイダルシフトによる）、ポロイダル電場Epol（これにより静電乱流粒子フラックスΓE×Bを導出できる）に関するデータを同時に提供する。密度振動のクロスフェーズは、それらのポロイダル伝播または回転の位相速度を生成し、またポロイダルモード数を与える。トーラスの1/4離れた位置にある2つの同一のHIBPから構成されるデュアルHIBPは、コアプラズマパラメータの長距離相関を提供する。低ノイズ高利得エレクトロニクスにより、広帯域乱流および測地線音響モードやアルヴェン固有モードのような準コヒーレントモードを研究することができる。