Collective Thomson scattering (CTS) has been proposed for measuring the phase space distributions of confined fast ion populations in ITER plasmas. This study determines the impact of fast ions accelerated by ion cyclotron resonance heating (ICRH) on the ability of CTS to diagnose fusion alphas in ITER. Fast ions with large perpendicular velocities, such as the populations investigated here, can be detected with the 'enabled' part of the proposed ITER CTS diagnostic. The investigated ICRH scenarios include pure second harmonic tritium heating and 3He minority heating at a frequency of 50 MHz, corresponding to an off-axis resonance. The sensitivities of the results to the 3He concentration (0.1–4%) and the heating power (20–40 MW) are considered. Fusion born alphas dominate the total CTS signal for large Doppler shifts of the scattered radiation. The tritons generate a negligible fraction of the total fast ion CTS signal in any of these heating scenarios. The minority species 3He, however, contributes more than 10% of the fast ion CTS signal at locations close to the resonance layer for 3He concentrations larger than ∼1%. In this particular region in space for resolution of near perpendicular velocities, it may be difficult to draw conclusions about the physics of alpha particles alone by CTS. With this exception, the CTS diagnostic can reveal the physics of the fusion alphas in ITER even under the presence of fast ions due to ICRH.
集団トムソン散乱（CTS）は、ITERプラズマにおける閉じ込められた高速イオン集団の位相空間分布を測定するために提案されている。本研究は、イオンサイクロトロン共鳴加熱（ICRH）によって加速された高速イオンが、ITERにおける核融合アルファ粒子をCTSで診断する能力に及ぼす影響を明らかにするものである。大きな垂直速度を有する高速イオンは、本研究で調査された集団のように、提案されているITER CTS診断装置の「有効」部分で検出可能である。調査されたICRHシナリオには、50 MHzにおける純第2高調波三重水素加熱および3He少数加熱が含まれ、これはオフアクシス共鳴に対応する。3He濃度（0.1～4%）および加熱出力（20～40 MW）に対する結果の感度が検討されている。核融合生成アルファ粒子は、散乱放射の大きなドップラーシフトにおいて総CTS信号を支配する。三重水素イオンは、これらのいずれの加熱シナリオにおいても、総高速イオンCTS信号のごくわずかな割合しか生成しない。しかし、3He少数種は、3He濃度が約1%を超える場合、共鳴層近傍の位置において高速イオンCTS信号の10%以上に寄与する。この特定の空間領域では、垂直速度に近い速度分解能において、アルファ粒子のみから物理的結論を導き出すことは困難である可能性がある。この例外を除けば、CTS診断は、ICRHによる高速イオンの存在下でも、ITERにおける核融合アルファ粒子の物理を明らかにすることができる。