Laser-induced quenching (LIQ) is a new diagnostic technique developed for hydrogen and hydrogen-like ions with degenerate excited states. The technique is proposed for use in the local measurements of hydrogen parameters (density, temperature, velocity distribution etc) in the scrape-off-layer and divertor plasmas of tokamaks and other fusion devises. The Hα quenching effect was simulated via a dynamic collision-radiative model developed for the hydrogen atom. The model has also been applied to both analyze the performance of various spectroscopic schemes and to evaluate saturation effects and quenching signals. It is suggested that the LIQ technique could be use to measure hydrogen density as well as electron density from analysis of the quenching-to-fluorescence ratio. Experimental testing was performed in a glow discharge plasma with a pulsed wavelength-tunable OPO laser and in a Globus-M2 tokamak with a time-modulated 1875 nm fiber laser.
レーザー誘起消光(LIQ)は、縮退した励起状態を有する水素および水素様イオンに対して開発された新しい診断技術である。本技術は、トカマクやその他の核融合装置におけるスクレイプオフ層およびダイバータプラズマ中の水素パラメータ(密度、温度、速度分布など)の局所計測への応用が提案されている。Hα消光効果は、水素原子に対して開発された動的衝突-放射モデルを用いてシミュレーションされた。本モデルはまた、様々な分光スキームの性能解析および飽和効果と消光シグナルの評価にも適用されている。LIQ技術は、消光対蛍光比の解析から水素密度および電子密度の測定に使用できることが示唆されている。実験的検証は、パルス波長可変OPOレーザーを用いたグロー放電プラズマ、および時間変調1875nmファイバーレーザーを用いたGlobus-M2トカマクにおいて実施された。