Here we present a new method that allows the determination of background neutral density profiles based on measurements from neutral particle analyzers (NPA). Bayesian optimization is used to obtain a reliable 5-parameter representation of the inferred profiles. The method has been benchmarked using forward modelling from FIDASIM against measured data. The systematic errors coming from assumptions made in the analysis were evaluated and they are lower than ≲5%. The new method has been tested using data from the ASDEX Upgrade tokamak. When using reconstructed neutral density profiles, good agreement is found between the measured NPA fluxes of neutralized fast ions with predictions based on TRANSP and FIDASIM. Moreover, a clear drop of neutral density is observed at the plasma boundary after edge localized mode (ELM) activity. As suggested by KN1D simulations, this drop is mainly due to an increase of scrape-off layer (SOL) ionization rate, resulting from higher SOL plasma densities and temperatures after the ELM crash. Moreover, the new method allows calculating the local plasma ionization source which will be important for future transport studies.
ここでは、中性粒子分析器（NPA）に基づいて背景中性粒子密度分布の決定を可能にする新しい手法を提示する。ベイズ最適化を用いて、推定された分布の信頼性の高い5パラメータ表現を得る。本手法は、FIDASIMからのフォワードモデリングを用いて測定データに対してベンチマークされた。解析における仮定から生じる系統誤差を評価し、その値は≲5%未満であることが示された。本手法はASDEX Upgradeトカマクのデータを用いて検証された。再構成された中性粒子密度分布を用いると、測定された高速イオンの中性化フラックスと、TRANSPおよびFIDASIMに基づく予測との間に良好な一致が見られた。さらに、周辺局在モード（ELM）活動後のプラズマ境界において、中性粒子密度の明確な低下が観測された。KN1Dシミュレーションが示唆するように、この低下は主に、ELMクラッシュ後のより高いSOLプラズマ密度および温度に起因するスクレイプオフ層（SOL）における電離率の増加によるものである。さらに、本手法により局所的なプラズマ電離源の計算が可能となり、これは将来の輸送研究にとって重要である。