A New approach of equilibrium reconstruction for ITER

ITERのための新しい平衡再構成手法

今澤 良太; 河野 康則; 草間 義紀

Imazawa, Ryota; Kawano, Yasunori; Kusama, Yoshinori

日本が調達するITERポロイダル偏光計測装置における計測精度を評価することを目的として、ITERの電流分布(q分布)を高精度に同定する手法を開発した。この手法は有限要素法を用いてMHD平衡を解き、遠赤外レーザー光の偏光計測値に合致するように最小二乗法を用いてq分布を同定する。高精度なq分布同定のためには、ストークス方程式において相対論効果を考慮すること、偏光したレーザー光のファラデー効果(方位角)に加えてコットンムートン効果(楕円率角)も測定することが重要であることを明らかにした。また、他の計測データに誤差がある場合に、ITERの要求精度である以内でのq分布同定を行うためには及びをそれぞれ及びの精度で計測する必要があることを明らかにした。これにより、ITERポロイダル偏光計測装置の設計指針となる計測精度を評価することに成功した。

We have developed the new method for identifying the -profile from data, whose accuracy is determined in ITER, in order to assess the necessary measurement accuracy of the poloidal polarimeter. We have adopted the finite element method to calculate the ideal MHD equilibrium. Assuming that all measurement data has no error, we have shown the Importance of using the measurement data of the electron temperature, , and the ellipticity angle, , of the polarization state in the inductive operation scenario II (S2), and the non-inductive operation scenario IV (S4). is used to calculate the relativistic effect on the polarization state. When the relativistic effect has not been included in the -profile identification, the error of -profile identification has exceeded 7.7 and 15 in S2 and S4, respectively. is mainly related to the Cotton-Mouton effect, which is an obstacle in measurement of a pure Faraday effect. Taking into account reduced the error of -profile identification by 0.5 . Finally, we have assessed the necessary accuracy of the orientation angle, , and the ellipticity angle, . The polarimetric measurements with accuracy of have satisfied the measurement requirement for the -profile identification ( ) in case of that viewing chords are via both equatorial and upper ports.