Application of tomographic imaging to multi-pixel bolometric measurements

多素子ボロメータ計測へのトモグラフィー画像法の適用

Liu, Y.*; 田村 直樹*; Peterson, B. J.*; 岩間 尚文*; 木島 滋; LHD実験グループ*; JT-60実験チーム

Liu, Y.*; Tamura, Naoki*; Peterson, B. J.*; Iwama, Naofumi*; Konoshima, Shigeru; LHD Experimental Group*; JT-60 Team

最小限の仮定でできるだけ多くの情報を得るため、ここで述べる多素子2次元データの解析では線形のTikhonov-Phillips法と非線形の最大エントロピー法の2種類の拘束条件をトモグラフィーアルゴリズムの改善策として用いた。これらの方法は平滑化により対称性を仮定せずに少数データの放射分布再構成ができる特徴を持っている。さらに今回のような接線計測においては視線に沿う強度の変化が特に大きいため、視線の幅も考慮して視野の3次元構造を厳密に取扱った。これまで模擬放射分布を使ってアルゴリズムの試験を行った。核融合科学研究所のLHDでの2台の軟X線素子カメラによる測定と日本原子力研究開発機構のJT-60Uでの赤外イメージングボロメータカメラによる測定データについて行ったトモグラフィー解析の結果を報告する。

Two improved tomographic algorithms, including a linear (Tikhonov-Phillips) and a nonlinear (maximum entropy) regularisation method, have been employed for multi-pixel bolometric measurements in order to get as much information as possible while keeping the assumptions to a minimum. The most important features of these improved methods are the capability of reconstructing radiation distributions without any symmetry assumptions, built-in smoothing, and useful reconstructions with relatively few detectors. Furthermore, the effects of finite detector size have been taken into account with a full three dimensional treatment of the detector geometry. The application of tomographic imaging was implemented to a two-array X-ray camera on the Large Helical Device (LHD) and a two-dimensional infrared imaging bolometric pinhole camera on JT-60U. Pertinent examples of the results are presented both to illustrate the analysis techniques and to demonstrate the wealth of physics which can be studied.