Optimization of the viewing chord arrangement of the ITER poloidal polarimeter

ITERポロイダル偏光計側装置における視線最適化に関する研究

山口 太樹; 河野 康則; 藤枝 浩文; 栗原 研一; 杉原 正芳*; 草間 義紀

Yamaguchi, Taiki; Kawano, Yasunori; Fujieda, Hirobumi; Kurihara, Kenichi; Sugihara, Masayoshi*; Kusama, Yoshinori

国際熱核融合実験炉(ITER)のプラズマ中心部における安全係数分布の計測にポロイダル偏光計測装置が用いられる予定である。本研究では、精度の良い安全係数分布を同定するために適したポロイダル偏光計側装置の視線配置について、平衡再構築コードを用いた評価・検討を行った。平衡再構築コードは本研究で開発したものであり、ポロイダル偏光計測装置の計測データのみを用いてプラズマ内部の磁気面分布を評価することが可能であるという特長を持つ。結果として、ITER運転シナリオとして予測されている3つの平衡(誘導運転シナリオの燃焼フェーズ,非誘導運転シナリオの燃焼フェーズ及び誘導運転シナリオのリミターフェーズ)のそれぞれに対する最適な視線配置を得ることができ、プラズマ中心部における安全係数分布の精度として3%以内が見込まれた。さらに、誘導運転シナリオの燃焼フェーズに最適化した視線配置を他の平衡に適用し、それぞれの平衡に最適化した視線配置を用いた場合と比較して、大きな精度の劣化が生じないことを示した。誘導運転シナリオの燃焼フェーズに最適化した視線配置は、ITERポロイダル偏光計側装置の有望な視線配置であると言える。

We have studied the viewing chord arrangement of the poloidal polarimeter in the International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER). We have optimized the viewing chord arrangement based on the evaluation using a magnetohydrodynamic equilibrium reconstruction code. This reconstruction code has been developed in this study. We have successfully optimized viewing chord arrangements for three equilibria of the ITER operation scenario. The accuracy of the central safety factor within 3% has been achieved in each case. Furthermore, the viewing chord arrangement, which is optimized for the inductive operation scenario II at the start of the burn phase (S2-SOB), has been applied for other equilibria. As the result, the accuracy has not deteriorated drastically compared with the accuracy which is evaluated using the optimized arrangement for each equilibrium. The viewing chord arrangement for S2-SOB is proposed as the most promising candidate of the ITER poloidal polarimeter.