核融合大型ヘリカル装置における超短パルス反射計を用いたプラズマ密度分布測定の研究

本年度は、信号処理方法として使用しているSRA法の有効性について検討した。SRA法は低温プラズマへの適用例はあるが、高温プラズマへの適用は初めての試みであった。有効性を評価するため、有限差分時間領域法(FDTD)を用いたシミュレーションを行った。プログラムではLHDの磁場条件、プラズマの大きさや形状などを変えてシミュレーションすることにより、実験条件に近い状態でシミュレーションを実行することができる。まず、理想的な0-40GHzを含むパルスを使用してシミュレーションをすることによってSRA法の有効性を確認することができた。次に実験と同じ18-40GHzでシミュレーションを行った。この場合、信号の得られない0-18GHzに対応する密度領域は、解析するときに仮定を設けて取り入れる必要がある。これまでの仮定方法で再構成を行ったところ信号の得られない0-18GHzで誤差が生じていることが分かった。シミュレーションを通じて仮定領域の設定方法など解析プログラムを改善することによって正確な再構成プログラムの構築に成功した。Xモードの解析プログラムの作成を行った。Xモードでは磁場強度を考慮する必要があり、18-40GHzで計測を行う場合の予想される測定領域について計算した。磁場強度が1.5[T]以下の場合では、0モードで計測ができなかったさらに周辺部での計測が期待され、仮定領域を大幅に削減できることが分かった。Xモードでは再構成方法が0モードと異なり、新たに解析プログラムの構築を行った。数値計算によって解析プログラムの信頼性の評価を行ったところ、正確に再構成することができ、Xモード計測システムの構築ができた。

本年度は、信号処理方法として使用しているSRA法の有効性について検討した。SRA法は低温プラズマへの適用例はあるが、高温プラズマへの適用は初めての試みであった。有効性を評価するため、有限差分時間領域法(FDTD)を用いたシミュレーションを行った。プログラムではLHDの磁場条件、プラズマの大きさや形状などを変えてシミュレーションすることにより、実験条件に近い状態でシミュレーションを実行することができる。まず、理想的な0-40GHzを含むパルスを使用してシミュレーションをすることによってSRA法の有効性を確認することができた。次に実験と同じ18-40GHzでシミュレーションを行った。この場合、信号の得られない0-18GHzに対応する密度領域は、解析するときに仮定を設けて取り入れる必要がある。これまでの仮定方法で再構成を行ったところ信号の得られない0-18GHzで誤差が生じていることが分かった。シミュレーションを通じて仮定領域の設定方法など解析プログラムを改善することによって正確な再構成プログラムの構築に成功した。Xモードの解析プログラムの作成を行った。Xモードでは磁場強度を考慮する必要があり、18-40GHzで計測を行う場合の予想される測定領域について計算した。磁場強度が1.5[T]以下の場合では、0モードで計測ができなかったさらに周辺部での計測が期待され、仮定領域を大幅に削減できることが分かった。Xモードでは再構成方法が0モードと異なり、新たに解析プログラムの構築を行った。数値計算によって解析プログラムの信頼性の評価を行ったところ、正確に再構成することができ、Xモード計測システムの構築ができた。