AbstractThe problem of the electron temperature measurement in plasmas where the Maxwellian shape of the electron distribution function has been distorted at low energies (in the thermal range) is investigated. For such distributions with a non-Maxwellian bulk, both electron cyclotron emission (ECE) and Thomson scattering (TS) temperature measurements reflect local properties (in momentum space) of the distribution function to which the diagnostics are sensitive, rather than the average energy content of the distribution function. As an example of this type of plasma, the case of strong, on-axis electron cyclotron heating is considered for FTU-like parameters. The simulations are performed with a high-resolution, parallel solver of the kinetic equation, coupled to a set of parallel interpretative codes, computing the ECE and TS spectra from the numerical distribution function. It is shown that discrepancies between ECE and TS temperatures can be used to identify the presence of non-Maxwellian bulk distribution functions; direct measurement of the shape of the distribution function can be performed using oblique ECE, at various angles to the magnetic field.
非マクスウェル型のバルク分布を持つプラズマにおいて、低エネルギー(熱的領域)での電子分布関数の歪みが生じた場合の電子温度測定の問題を調査する。このような非マクスウェル型バルクを持つ分布に対して、電子サイクロトロン放射(ECE)およびトムソン散乱(TS)による温度測定は、分布関数の平均エネルギー含有量ではなく、診断が感度を持つ運動量空間における分布関数の局所的な性質を反映する。この種のプラズマの例として、FTU類似パラメータにおける強力な軸上電子サイクロトロン加熱の場合を考察する。シミュレーションは、運動論方程式の高分解能並列ソルバーを用いて実行され、数値分布関数からECEおよびTSスペクトルを計算する一連の並列解釈コードと結合される。ECEとTSの温度間の不一致を用いて、非マクスウェル型バルク分布関数の存在を特定できることが示される。磁場に対する様々な角度での斜めECEを用いることにより、分布関数の形状の直接測定が可能である。