Escaping ion measurement with high time resolution on CHS

CHSにおける高時間分解能での損失イオン計測

篠原 孝司; 磯部 光孝*; Darrow, D. S.*

Shinohara, Koji; Isobe, Mitsutaka*; Darrow, D. S.*

損失イオンプローブではスリットから入ってきた損失イオンがシンチレーションスクリーンに衝突し、衝突した位置が発光する。この発光した点の座標から損失イオンのエネルギーとピッチ角がわかる。シンチレーションスクリーンをビデオカメラを用いて撮影することで損失イオンのエネルギーとピッチ角の2次元の時間発展を計測できる。しかしながら、既存のカメラの時間分解能は17ミリ秒であり、バースト的な大強度の磁気振動の時間スケールの13ミリ秒に比べて長く、時間分解能が不十分である。そこで、既存のカメラを高速のカメラに置き換えるべく光学系を製作し、高速カメラを設置し、時間分解能を0.07ミリ秒まで改善した。結果、これまで観測できなかった磁気振動が損失高速イオンに与える影響を観測すること(例えば、磁気振動があるときにだけ計測に受かるイオンを観測)に成功した。本講演では本システムの概要と初期実験結果について講演する。

A scintillator probe can measure the temporal evolution of both the gyro-radius and the pitch angle of the escaping ions with relatively large energy. On this system, the time resolution of the 2D measurement is determined by a framing rate of the camera. The framing rate of the old camera was 60Hz, thus the time resolution was about 17 ms. Our interest is to understand the energetic ion transport in fast events such as a bursting Alfvn eigenmode. The typical time scale of these event interested is less than a few ms. The time resolution of the old camera was not enough for this purpose. The FASTCAM ultima II, which is a product of Photron Co., is an image-intensified high-speed video camera system with the ability to record up to 13,500 frames per second. By replacing the old camera with this ultima II, the temporal resolution was improved from about 17 ms to 0.075 ms. We have successfully installed the fast camera and captured some fast events caused by MHDs, which was not observed by the old camera. Here, we will present the specification of this system and the preliminary results using this fast camera.