Optimization of optical filters for ITER edge Thomson scattering diagnostics

ITER周辺トムソン散乱の光学フィルター設計の最適化

梶田 信; 波多江 仰紀; 内藤 磨

Kajita, Shin; Hatae, Takaki; Naito, Osamu

ITER周辺トムソン散乱計測装置においては、光学フィルターと検出器としてアバランシェフォトダイオードを用いたポリクロメーターを検出系に使用する予定である。本論文では、数値計算により得られる電子温度の誤差を指標として、光学フィルターの透過波長領域の最適化を行った。本計測装置では、高い電子温度領域まで計測する必要があり、トムソン散乱スペクトルは短波長側まで広がるため、線のようなプラズマからの発光スペクトル線を除去することが重要になる。誤差評価の結果、高い温度の領域での誤差を抑えるためには、線以下の短波長領域のフィルターが重要であることが明らかになり、さらに、フィルター数が7枚以上になると、透過波長帯域が1064nm以上のフィルターが広い温度領域での平均的な誤差を減少させるのに有効であることが明らかになった。

In ITER edge Thomson scattering measurement system, it is planned that polychromators by use of optical band-pass filters and avalanche photodiodes are used for the detection system. In this paper, the optimization of the filter transmission wavelength ranges is performed by minimizing the numerically calculated electron temperature error. The Thomson spectrum extends to considerably short wavelength range because high electron temperature measurement is required; therefore, it is important to eliminate the line emission from the plasma, such as , in particular. It is shown that a filter, the transmission wavelength of which is shorter than , becomes important to decrease the error in high temperature regime. Moreover, when the filter number is more than 7, it is found that a filter, the transmission wavelength of which is higher than the laser wavelength of 1064 nm, is useful to reduce the averaged error in wide temperature range.