Very high electron temperature diagnostics using combined ruby and YAG laser Thomson scattering systems in JT-60U

JT-60UにおけるルビーレーザとYAGレーザトムソン散乱測定装置を用いた超高電子温度測定

波多江 仰紀; 内藤 磨

Hatae, Takaki; Naito, Osamu

JT-60Uにおける近年の強電子加熱実験では15keVを越える中心電子温度がルビーレーザとYAGレーザによる2つのトムソン散乱測定装置で観測されている。しかしながら、その電子温度は設計で想定していた電子温度を越えているため電子温度の相対誤差は非常に大きく、15keVを越える超高温を高い精度で測定するのは困難である。この論文では、このような超高温の測定性能を改善するために、既存のルビーレーザシステムとYAGレーザシステムを組み合わせて超高温での測定性能が改善されるかどうか検討した。シミュレーションの結果から、(1)YAGレーザトムソン散乱システムの光源にルビーレーザを使用し散乱スペクトルの形を変化させることは、超高電子温度の測定に効果があることがわかった。(2)ルビーレーザの測定系とYAGレーザの測定を組み合わせ、YAGレーザでトムソン散乱を行った場合、20keVの領域で既存の測定系よりも相対誤差が著しく低下し測定性能が改善することがわかった。

In recent strong electron heating experiments in JT-60U, it seems that central rises above 15 keV which is measured by Ruby laser and YAG laser Thomson scattering systems. However, error bars are relatively large and it is difficult to measure the very high beyond 15 keV with high accuracy because the electron temperature region exceeds that of the original design. To improve the measurement performance in very high , we have tried the combination of existing Ruby laser system and YAG laser system. From simulations, it was found that (1) changing the form of the spectrum with the other laser is an effective way for very high measurement, (2) furthermore the combined system in YAG laser scattering is well optimized at 20keV and relative error is reduced significantly compared with original system.