Design of collection optics and polychromators for a JT-60SA Thomson scattering system

JT-60SAトムソン散乱計測システムのための集光光学系とポリクロメーターの設計

東條 寛; 波多江 仰紀; 佐久間 猛; 濱野 隆; 伊丹 潔; 相田 善明*; 水藤 哲*; 藤江 大二郎*

Tojo, Hiroshi; Hatae, Takaki; Sakuma, Takeshi; Hamano, Takashi; Itami, Kiyoshi; Aida, Yoshiaki*; Suito, Satoshi*; Fujie, Daijiro*

JT-60SAにおけるトムソン散乱計測のための集光光学系の設計を行った。YAGレーザーをトロイダル接線方向に入射した場合において、4種類のガラス材を集光光学系のレンズに採用し色収差を補正することで、画角が大きく、コンパクトな集光光学系を設計した。集光光学系は3つのポートに取り付けられ、径方向ほぼ全域が計測可能である。また、高空間分解能,高精度を伴うプラズマ周辺部計測に用いるポリクロメータにおいて、使用するバンドパスフィルターの透過波長域パターンの最適化を行った。最適化にはすべての空間チャネルにおける設計パラメータ(集光立体角,散乱角,有効プラズマ長,散乱長)とダブルパスレーザーシステムを採用することが考慮されている。その結果、約5mmの空間分解能で電子温度及び一部の範囲の電子温度の計測が要求されている精度で計測できる見積もりを得た。

Designs of collection optics for JT-60SA Thomson scattering system are presented. By using tangential (to the toroidal direction) YAG laser injection, three collection optics without strong chromatic aberrations generated by the wide viewing angle and small design volume measure almost all the radial space. For the edge plasma measurements, we optimized the channel number and wavelength ranges of band-pass filters in polychromator to reduce relative error in the electron temperature by considering the all spatial channels and double-pass laser system with different geometric parameters.