Evaluation of extended trubnikov emissivity to the oblique propagation and application to electron temperature measurement in a reactor-grade tokamak

斜め伝播へ拡張されたツルブニコフ放射率の評価と炉心級トカマクプラズマにおける電子温度測定への応用

佐藤 正泰; 諌山 明彦

Sato, Masayasu; Isayama, Akihiko

炉心級プラズマにおける電子サイクロトロン放射(ECE)の電子温度測定においては、磁場に直交な視線の場合、相対論的効果の影響を考慮する必要があることはよく知られている。視線を磁場に対して直交から斜めにした場合、ドップラー効果が大きくなるが、相対論的効果が少なくなることが期待される。それぞれの影響を評価するために、ECEの放射輝度の数値計算を行った。まず、相対論的球対称Maxwell分布に対する斜め伝搬ECEの放射率を導出した。この式は、視線が磁場に直交する場合のTrubnikovの式の拡張にあたる。この式をもとに放射輸送の式を解いて、観測方向を全立体角にわたってスキャンした。観測方向を水平面から斜めにすることにより、測定できる電子温度が増加する。電子温度が24keV以下であれば2倍高調波の異常波が、電子温度が24keV以上50keV以下であれば基本波の正常波が、ECEを用いた電子温度測定にはベストである。電子密度,磁場,逆アスペクト比が増加すれば、測定できる電子温度が減少する。

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