Issues and developments of spectroscopic diagnostics for ITER

ITERのための分光診断法の課題と開発

岩前 敦; 杉江 達夫; 小川 宏明; 河西 敏*; 草間 義紀

Iwamae, Atsushi; Sugie, Tatsuo; Ogawa, Hiroaki; Kasai, Satoshi*; Kusama, Yoshinori

ITERダイバータ不純物モニターにより不純物流入量を評価するにあたり、イオン化速度係数と励起速度係数の比が必要である。ITERのプラズマ計測では30%の確度で流入量の評価が求められている。ITERでの評価を行うためタングステンの原子データの現状を調査した。現状では(は分岐比)の実験値と理論値は2倍ほどの開きがあり、タングステンの断面積データの精度向上と衝突輻射モデルの構築が課題となる。試作した不純物モニターの集光光学系:カセグレン望遠鏡・マイクロレンズアレイ(MLA)・光ファイババンドル等の性能評価を行った。MLAにより磁力線方向に視野を広げ、検出光量を増加する。MLAの導入により集光効率はファイバ単体に比べて1.7倍となった。上部・水平ポートからの観測視線によるコンピュータトモグラフィではダイバータ板近傍で磁力線方向の分解能が低下する。この問題を回避するためダイバータの間隙光学系の2つの交差する扇状視線配置の提案を行い、この視線配置を用いてCTによる発光強度の再構築を行った。磁力線に沿った分解能は発光強度モデル分布とほぼ等しく10cm程となった。ITERダイバータでの不純物シミュレーションにより発光線の視線積分強度を求めた。炭素イオン発光線(C IV 580.6nm)の水平ポート視線積分強度はと見積もられ、観測可能と推定される。

In order to evaluate the impurity influx in the divertor plasma we need the average values of the ionization rate coefficient and the excitation rate coefficient. For the impurity influx of carbon, beryllium and tungsten, the accuracy of 30% is required in specification for plasma measurements on ITER. We review the present status of atomic data for tungsten. The theoretical value of S/XB, where S and X are the ionization and excitation rate coefficient, respectively, is two times higher than experimental. A prototype of the collection optics, Cassegrain telescope and micro lens array coupled with optical fiber bundle etc. has been examined. Preliminary results are reported. Two viewing fan observing divertor gap is proposed. Computerized tomographic reconstruction is performed for the model intensity distribution with the two viewing fan. We estimate the line-of-sight integrated emission intensity of carbon impurity with simulation of B2 code on ITER divertor plasma.