MAST 上的双视角 FIDA 测量

一台快离子氘阿尔法（FIDA）光谱仪被安装在 MAST 上，用于测量关于快离子密度及其在能量和投掷角分布的径向分辨信息。采用了环向和垂直方向的收集透镜，以探测通行粒子和捕获粒子的动力学，并安装了参考视角以扣除背景。研究发现，该背景包含大量由边缘中性粒子驱动的被动 FIDA 发射，且对观测几何结构极其敏感。将结果与基于 NUBEAM（用于快离子分布）和 FIDASIM 代码的理论预期进行了比较。通过测量的束流发射峰进行校准，在 neutron 率也符合经典理论的 MHD 静稳放电中，环向 FIDA 信号剖面与经典模拟一致。长寿命模（LLM）和啁啾模显著降低了核心 FIDA 信号，其剖面可通过反常扩散输运模拟紧密匹配；对于啁啾模，空间均匀的扩散系数已足够，而对于 LLM，核心局域化的扩散更为合适。对具有啁啾模活动的放电分析显示，在爆发开始时核心 FIDA 信号急剧下降，边缘被动信号迅速增加，表明发生了向边缘的极快再分布。垂直视角测量显示，在中子率为经典值时，较高多普勒频移处的模拟结果存在偏差，结合环向信号一致的事实，意味着差异必然发生在接近捕获 - 通行边界的投掷角处。束流功率增加并未提高高能垂直 FIDA 信号（而环向信号确实增加），这一事实为这些粒子的反常输运机制提供了进一步证据。