高エネルギーイオン（Energetic ion、fast ion、fast-ion）は、核融合・プラズマ物理学の現象。プラズマ中の熱化した粒子よりはるかに高いエネルギーを持つイオン集団であり、中性粒子入射や高周波加熱、核融合反応などで生成される。その減速・輸送・損失はプラズマ加熱や電流駆動に直結し、アルヴェン固有モードなどのMHD不安定性を励起して閉じ込めに影響する。この用語集が追う論文のうち、タイトルにこの主題が現れるものは583本ある。比重が最も大きいのは直近の2025–2029年で、その期間に発表された論文の1.63%を占める。
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研究の変遷
1970–198412本 · 0.49%
高速イオンの減速と熱化の理論的・実験的基盤
トロイダルプラズマにおける高速イオンの粒子捕捉効果や減速過程、非円形トカマクでの大バナナ幅効果を扱う論文が中心である。中性粒子入射加熱やイオンサイクロトロン加熱との関連で論じられ、トカマクやレーザー生成プラズマといった実験対象と結びついている。代表的な論文として、高速イオンの熱化や多群モデルによる減速の解析が挙げられる。
同時に語られた主題中性粒子入射、レーザー生成プラズマ、イオンサイクロトロン加熱、イオンビーム、磁場リップル
この時代の論文から
- Effects of particle trapping on the slowing-down of fast ions in a toroidal plasmaNuclear Fusion 1976
- Neutral-beam injection into a tokamak, part I: fast-ion spatial distribution for tangential injectionNuclear Fusion 1974
- Fast-ion thermalization in non-circular tokamaks with large-banana-width effectsNuclear Fusion 1981
- Fast-ion orbit effects during ion cyclotron range of frequency experiments on the Princeton Large TorusNuclear Fusion 1983
1985–199442本 · 0.77%
実験装置での高速イオン閉じ込めと損失機構の解明
トカマク実験における高速イオンの挙動、特にフィッシュボーン現象中の閉じ込めやトロイダル磁場リップルによる損失が研究されている。中性粒子入射、セルフ・オシレーション、プラズマ診断、イオン輸送などと並んで論じられ、JET、JT-60U、TFTR、DIII-Dといった大型実験装置での観測が中心である。高速イオンの減速時間を実験と理論で比較する論文も見られる。
同時に語られた主題中性粒子入射、中性ビーム、鋸歯状振動、低域混成波、プラズマ診断、イオン輸送
この時代の論文から
- The behaviour of fast ions in tokamak experimentsNuclear Fusion 1994
- Fast ion kinetics and fusion reaction mechanism in the plasma focusNuclear Fusion 1987
- Comparison of experimental and theoretical fast ion slowing-down times in DIII-DNuclear Fusion 1988
- Studies of energetic ion confinement during fishbone events in PDXNuclear Fusion 1985
1995–200455本 · 0.56%
高速イオン駆動不安定性と輸送・損失の統合的理解
高速イオンが駆動するMHD不安定性やアルフヴェン波との相互作用が主要テーマとなり、ソー・トゥースクラッシュ中の輸送や複雑な磁場リップルによる損失が理論・実験両面から研究されている。イオン輸送、プラズマ診断、イオンサイクロトロン加熱、磁場リップルと関連づけられ、JET、TFTR、TEXTOR、LHD、W7-Xなどの装置が登場する。ガンマ線診断による高速イオン計測やヘリカル装置でのMHD不安定性の観測が代表的な成果である。
同時に語られた主題イオン輸送、鋸歯状振動、電磁流体力学、アルフヴェン波、プラズマ診断、トムソン散乱
この時代の論文から
- γ-ray diagnostics of energetic ions in JETNuclear Fusion 2002
- Energetic ion driven MHD instabilities observed in the heliotron/torsatron devices Compact Helical System and Large Helical DeviceNuclear Fusion 2000
- Ripple induced fast ion loss and related effects in JT-60UNuclear Fusion 1995
- Effects of complex magnetic ripple on fast ions in JFT-2M ferritic insert experimentsNuclear Fusion 2003
2005–2014144本 · 0.94%
燃焼プラズマを見据えた高速イオン物理の体系化
高速イオンの輸送・損失・アルフヴェン固有モードとの相互作用が大規模に研究され、ITERに向けた理論的枠組みが整備された。イオン輸送、アルフヴェン波、イオン損失、集団トムソン散乱などと密接に結びつき、ASDEX Upgrade、JET、DIII-D、ITER、TEXTORといった装置での実験・シミュレーションが並行して進められている。物理レビュー章や速度空間計測、数値シミュレーションとの比較が代表的な論文である。
同時に語られた主題イオン輸送、アルフヴェン波、イオン損失、アルヴェン固有モード、トムソン散乱、電磁流体力学
この時代の論文から
- Chapter 5: Physics of energetic ionsNuclear Fusion 2007
- Transition from weak to strong energetic ion transport in burning plasmasNuclear Fusion 2005
- On velocity space interrogation regions of fast-ion collective Thomson scattering at ITERNuclear Fusion 2011
- Comparison of fast ion collective Thomson scattering measurements at ASDEX Upgrade with numerical simulationsNuclear Fusion 2010
2015–2026330本 · 1.36%
高速イオンによるプラズマ性能改善と実時間制御への応用
高速イオンがコア・エッジ双方の先進シナリオに与える影響や、乱流の安定化、3次元磁場摂動下での輸送などが研究され、実時間分布計算やNBI高速イオン分布のモデル化も進展した。イオン輸送、イオン損失、アルフヴェン波、中性粒子入射、ティアリングモード、磁気摂動などと広く関連し、ASDEX Upgrade、JET、ITER、EAST、DIII-Dといった多様な装置で研究が展開されている。3成分イオン系でのICRF吸収による高速イオン生成や、高速イオンによる乱流抑制が代表的な成果である。
同時に語られた主題イオン輸送、イオン損失、アルフヴェン波、中性粒子入射、アルヴェン固有モード、テアリングモード
この時代の論文から
- Key impact of finite-beta and fast ions in core and edge tokamak regions for the transition to advanced scenariosNuclear Fusion 2015
- RABBIT: Real-time simulation of the NBI fast-ion distributionNuclear Fusion 2018
- Fast-ion stabilization of tokamak plasma turbulenceNuclear Fusion 2018
- On resonant ICRF absorption in three-ion component plasmas: a new promising tool for fast ion generationNuclear Fusion 2015
よく登場する装置
この数字の作り方
- 数え方 —
- 同じものが別の名前で書かれていてもまとめて数えている（Energetic ion、fast ion、fast-ion など）。綴りが変わった時期に推移が動いて見える、ということは起きない
- 割合 —
- その時代の収録論文全体に占める比率。コーパスは1970年代より2010年代のほうが9倍大きいため、本数のままではほとんどの主題が右肩上がりに見えてしまう
- 記述 —
- その時代の論文・共起する主題・登場する装置だけを根拠にAIが書いている
- 冒頭の定義 —
- 用語そのものの説明だけは、論文120本の要旨を読ませたうえでAIの分野知識で書かせている。ここだけは収録論文に書かれていることの要約ではない
- 範囲 —
- 収録は6誌に限られる。ここで減っていることは、分野がその取り組みをやめたことを意味しない