Characteristics of energetic ion tail formation during the second-harmonic ion cyclotron range of frequency (2CH ICRF) heating and confinement of tail ions were investigated in negative magnetic shear plasmas on JT-60U. Charge-exchange neutral particle measurements show significantly lower tail temperature in negative-shear plasmas than those in positive-shear plasmas. The tail temperature in negative-shear plasmas increases with plasma current and shows improvement of energetic ion confinement. Charge-exchange neutral fluxes are also lower in negative-shear plasmas than in positive-shear plasmas. Meanwhile, tail ion stored energy is comparable between negative- and positive-shear plasmas. In order to understand these experimental results, simple modelled calculations were carried out with an orbit-following Monte Carlo (OFMC) code. The model calculations suggest that the ICRF power absorption is dominant near the 2CH resonance in the negative-shear plasma and in the low-field side away from the 2CH resonance in the positive-shear plasma. A larger scale length of pressure profile in the negative-shear plasma compensates for a lower density of tail ions than that in the positive-shear plasma. Accordingly, negative-shear plasmas can contain comparable stored energy of energetic tail ions to positive-shear plasmas.
JT-60Uにおける負磁気シアプラズマ中の第2高調波イオンサイクロトロン周波数帯（2CH ICRF）加熱による高エネルギーイオンテールの形成と閉じ込め特性を調べた。荷電交換中性粒子測定により、負磁気シアプラズマ中のテール温度は正磁気シアプラズマ中のそれよりも有意に低いことが示された。負磁気シアプラズマ中のテール温度はプラズマ電流の増加とともに上昇し、高エネルギーイオンの閉じ込めの改善が見られた。荷電交換中性粒子フラックスもまた、負磁気シアプラズマ中の方が正磁気シアプラズマ中よりも低かった。一方、テールイオンの蓄積エネルギーは負磁気シアプラズマと正磁気シアプラズマの間で同等であった。これらの実験結果を理解するため、軌道追跡モンテカルロ（OFMC）コードを用いた簡易モデル計算を実施した。モデル計算の結果、ICRFパワー吸収は負磁気シアプラズマでは2CH共鳴近傍で支配的であるのに対し、正磁気シアプラズマでは2CH共鳴から離れた低磁場側で支配的であることが示唆された。負磁気シアプラズマにおける圧力分布のスケール長が大きいことが、正磁気シアプラズマと比較したテールイオン密度の低さを補償している。したがって、負磁気シアプラズマは正磁気シアプラズマと同等の高エネルギーイオンテールの蓄積エネルギーを閉じ込めることができる。