AbstractMetrology inside a D/T burning fusion reactor must necessarily be conducted remotely since the in-vessel environment would be highly radioactive due to neutron activation of the torus walls. A technique based on frequency modulated coherent laser radar (FM CLR) for such remote metrology is described. Since the FM CLR relies on frequency shift to measure distances, the results are largely insensitive to surface reflectance characteristics. Results of measurements in TFTR and NSTX fusion devices using a prototype FM CLR unit, capable of remotely measuring distances (range) up to 22 m with better than 0.1-mm precision, are provided. These results illustrate that the FM CLR can be used for precision remote metrology as well as viewing. It is also shown that by conducting Doppler corrected range measurements using the CLR, the motion of objects can be tracked. Thus, the FM CLR has the potential to remotely measure the motion of plasma facing components (PFCs) during plasma disruptions.
D/T燃焼核融合炉内の計測は、トーラス壁の中性子放射化により炉内環境が高放射能となるため、必ず遠隔で実施されなければならない。このような遠隔計測のための周波数変調コヒーレントレーザーレーダー(FM CLR)に基づく技術について述べる。FM CLRは距離測定に周波数シフトを利用するため、その結果は表面反射特性にほとんど影響されない。0.1mmより高い精度で最大22mの距離(レンジ)を遠隔測定できるFM CLR試作ユニットを用いたTFTRおよびNSTX核融合装置における測定結果を示す。これらの結果は、FM CLRが視認と同様に高精度の遠隔計測にも使用できることを示している。また、CLRを用いてドップラー補正されたレンジ測定を行うことにより、物体の動きを追跡できることも示されている。したがって、FM CLRは、プラズマディスラプション中にプラズマ対向機器(PFC)の動きを遠隔測定できる可能性を有している。