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Fast measurement of ion temperature using filter charge exchange recombination spectroscopy system towards real-time plasma control in JT-60U

JT-60Uにおける新型高速荷電交換再結合装置を用いた高速イオン温度計測

吉田 麻衣子; 小林 進二*; 竹永 秀信; 坂田 信也; 鎌田 裕; JT-60チーム

Yoshida, Maiko; Kobayashi, Shinji*; Takenaga, Hidenobu; Sakata, Shinya; Kamada, Yutaka; JT-60 Team

新型の高速荷電交換再結合分光(CXRS)装置を開発し、JT-60において速いイオン温度とプラズマ回転計測を行った。高速CXRS装置は中心波長の異なる3つの干渉フィルターでCXR光を分光し、干渉フィルターを透過した信号強度の比からイオン温度及びプラズマ回転速度を導出する。本計測の特徴は、マクスウェル分布を仮定し、あらかじめ信号強度比に対するイオン温度とプラズマ回転速度の関係をマトリックスで求めるため、高速測定(最小サンプリング: 0.16ms)が可能となっている。しかしながら、計測される信号強度比はスペクトルを導出するのに最小測定点であるため、強度の不確定性は温度と回転の値に大きなエラーを生む。本研究では、干渉フィルターのバンド幅の調整や反射ミラーを用いることで信号対ノイズ比を改善し、チャンネル数を増やすことで、測定可能な空間点を増設した。これにより、$$sim$$1ms程度の時間分解能で速いイオン温度とプラズマ回転速度計測を実現した。また、本高速CXRS装置を用い、アドバンスト・トカマクプラズマのオペレーションに向けたイオン温度実時間制御の基幹となる実験を開始した。

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パーセンタイル:25.51

分野:Nuclear Science & Technology

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