A system for plasma turbulence tomography has been developed in a linear cylindrical plasma as a prototype with aiming at future application on toroidal plasma of higher temperature. This paper describes the diagnostic system in both aspects of the soft- and hardware, and reports the first results of tomographic reconstruction that can successfully produce local emission and its fluctuations. In the reconstruction process, two dimensional view of plasma is obtained for approximately 0.6 ms in every sampling time of 1 μs using parallel processing of 120 cores with 10 personal computers. The results include the steady state analysis of local fluctuation power spectra using fast Fourier transform, analysis of temporal behavior of fluctuation power spectra with wavelet transform, and analyses of the structural deformation or pattern of local plasma emission, demonstrating that the success of tomography as a promising diagnostic tool for plasma turbulence.
プラズマ乱流トモグラフィーシステムが、将来のより高温のトロイダルプラズマへの応用を目的としたプロトタイプとして、直線円筒プラズマにおいて開発された。本論文では、この診断システムをソフトウェアとハードウェアの両面から説明し、局所的な発光とその変動の再構成に成功したトモグラフィー再構成の最初の結果を報告する。再構成プロセスでは、1 μsの各サンプリング時間において、10台のパーソナルコンピュータによる120コアの並列処理を用いて、約0.6 msのプラズマ二次元像が取得された。結果には、高速フーリエ変換を用いた局所変動パワースペクトルの定常解析、ウェーブレット変換による変動パワースペクトルの時間挙動解析、および局所発光の構造的変形またはパターンの解析が含まれ、トモグラフィーがプラズマ乱流の診断ツールとして有望であることを実証している。