Ion cyclotron emission (ICE) observation in neutral beam injection (NBI)-heated plasma in the TUMAN-3M tokamak is reported. Experiments were performed in deuterium or hydrogen target plasmas, with the neutral heating beam consisting of 60% deuterium and 40% hydrogen atoms accelerated up to 16 keV. High-frequency internal magnetic probes were used as a diagnostic tool for ICE detection. In deuterium plasmas, emission with ~13 MHz frequency was observed, with 1–2 ms delay after the NBI pulse front; this frequency corresponds approximately to fundamental ion cyclotron (IC) resonance for hydrogen near the magnetic axis. In hydrogen plasmas, ICE with frequency ~7 MHz was observed. In both cases, the observed frequency scales as IC resonance of minority ions. In deuterium plasmas, the hydrogen minority ICE spectral line was found to consist of several narrow (width ~ 50 kHz) spectral components, typically three or more, with different spacing (of the order of 50–200 kHz), and temporal dynamics in synchronicity with sawtooth oscillations. The ICE with the frequency corresponding to IC resonance for majority ions was also observed in several hydrogen and deuterium discharges. Theoretical models developed for the explanation of NBI ICE on other tokamaks are not easily applicable for the phenomena observed on the TUMAN-3M. In pure ohmically heated deuterium and hydrogen plasmas, i.e. in the absence of fast ions, a weak ICE was also observed, with frequency scaling as IC resonance condition in close proximity to the probe location.
TUMAN-3Mトカマクにおける中性粒子ビーム入射（NBI）加熱プラズマでのイオンサイクロトロン放射（ICE）の観測について報告する。実験は、重水素または水素のターゲットプラズマを用いて実施され、中性加熱ビームは60%の重水素と40%の水素原子から構成され、最大16 keVまで加速された。ICE検出のための診断手段として、高周波内部磁気プローブが使用された。重水素プラズマでは、NBIパルス前端から1〜2 msの遅延の後、約13 MHzの周波数の放射が観測され、この周波数は磁気軸付近における水素の基本イオンサイクロトロン（IC）共鳴にほぼ対応する。水素プラズマでは、約7 MHzの周波数のICEが観測された。両方の場合において、観測された周波数は少数成分イオンのIC共鳴としてスケーリングされる。重水素プラズマでは、水素の少数成分ICEスペクトル線が、間隔が50〜200 kHzのオーダーである複数の狭い（幅約50 kHz）スペクトル成分、典型的には3つ以上の成分から構成されることが見出され、また、その時間的挙動はセキュリティ発振と同期していることが示された。多数成分イオンのIC共鳴に対応する周波数のICEも、いくつかの重水素および水素放電において観測された。他のトカマクにおけるNBI駆動ICEを説明するために開発された理論モデルは、TUMAN-3Mで観測された現象には容易には適用できない。純粋なオーミック加熱による重水素および水素プラズマにおいても、すなわち高速イオンが存在しない場合においても、弱いICEが観測され、その周波数はプローブ位置近傍のIC共鳴条件としてスケーリングされる。