Effect of plasma profile curvature on microwave scattering in reflectometry
反射計測定におけるマイクロ波散乱のプラズマ分布曲率効果
Bruskin, L. G.; 間瀬 淳*
Bruskin, L. G.; Mase, Atsushi*
二次元 full-wave 方程式を用い、反射計測定におけるマイクロ波散乱の解析を中心とする研究を行った。プラズマ密度分布として円筒形モデルを採用し、反射されたマイクロ波電場及び密度揺動により散乱された電場を解析的に得ることに成功した。計算には、プラズマ曲率及び屈折率や非対称の影響の効果も導入し、マイクロ波伝搬の様子を入射から受信までシミュレーションすることができた。また、高曲率プラズマにおけるマイクロ波散乱では短波長の密度揺動に対する感度が高いこと,局所化にも優れていることを明らかにした。
The results of analytical solution of the time-dependent 2D full wave equation in cylindrical coordinates are presented here with application to plasma fluctuation reflectometry. We consider a family of plasma density profiles with cylindrical symmetry, which allow for a full integrationof the microwave scattering problem in Born approximation. Based on the results of analytical modeling, the effects of beam refraction and scattering are studied taking into account possible asymmetries such as antenna misalignments and movement of plasma fluctuations. It is shown that the reflectometer sensitivity to the small radial scale fluctuations increases in the plasma with the high curvature. It is also noted that the microwave reflectometry measurements are better localized in high curvature plasmas.