JT-60Uにおける高速荷電交換分光装置の開発と輸送障壁でのイオン温度・プラズマ回転の振る舞い

Development of fast charge exchange recombination spectroscopy diagnostic, and behaviors of ion temperature and plasma rotation at transport barrier in JT-60U

坂本 宜照; 居田 克巳*; 吉沼 幹朗*; 稲垣 滋*; 小渕 隆*; 松永 剛; 小出 芳彦; 吉田 麻衣子; 竹永 秀信

Sakamoto, Yoshiteru; Ida, Katsumi*; Yoshinuma, Mikiro*; Inagaki, Shigeru*; Kobuchi, Takashi*; Matsunaga, Go; Koide, Yoshihiko; Yoshida, Maiko; Takenaga, Hidenobu

荷電交換再結合分光装置(CXRS)は、炉心プラズマのイオン温度や回転速度を計測するために広く一般的に用いられている。これまでのJT-60UのCXRSでは、時間分解能は最大16.7msであるが、十分なS/N比を得るには50ms程度とする必要があった。そのため、遷移現象やMHD現象前後でのイオン温度やプラズマ回転分布を詳細に測定することができなかった。今回、高い量子効率が得られかつ低ノイズの背面照射型の冷却CCD検出器と回折格子の前後に口径比F=2.8と明るく収差補正されたカメラ交換レンズ(f=400mm)を配置した分光器を導入することにより、イオン温度や回転速度を従来よりも20倍程度高速(2.5ms)でかつ精度よく測定できる装置を開発した。その結果、内部輸送障壁(ITB)の形成や遷移現象を正確に観測することが可能になった。今回開発した高速CXRSにより、ITB形成や劣化を正確に観測できたことに加えて、準定常維持されている内部輸送障壁において遷移現象が繰り返し起こっていることなどの新しい知見が得られた。

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