An analytical procedure is presented which enables a fast estimate of collision-energy-dependent cross-section effects on thermal charge exchange spectra. The model is based both on experimental evidence and numerical simulations showing that the observed charge exchange (CX) spectra are essentially Gaussian in their shape. The collision-energy-dependent emission rate leads effectively to a lineshift (apparent velocity), usually to a reduction in linewidth (apparent temperature), and to a change in the effective emission rate averaged over the entire thermal velocity distribution function. It is demonstrated that the cross-section effect can be treated analytically introducing an approximated emission rate factor which retains the characteristics of a Maxwellian velocity distribution function using an exponential expression with only linear and quadratic velocity terms in its exponent. An algebraic deconvolution procedure is described, which enables the reconstruction of true temperature, velocity and intensities from measured CX spectra. Examples taken from a recent JET experimental campaign are used to illustrate the cross-section effects on low-Z impurity CX spectra for a comprehensive variety of neutral beams (deuterium, tritium or helium), target densities, temperatures and toroidal rotation speeds. An overview is given of representative correction factors established for high-power, high-temperature plasmas, as well as for plasmas with combined neutral beam and radiofrequency heating, and for the case of locked modes.
衝突エネルギーに依存する断面積効果が熱的電荷交換スペクトルに及ぼす影響を高速に評価するための解析手法を提示する。本モデルは、観測される電荷交換（CX）スペクトルが本質的にガウス形状であることを示す実験的証拠と数値シミュレーションの両方に基づいている。衝突エネルギーに依存する発光率は、実効的に線シフト（見かけの速度）を引き起こし、通常は線幅の減少（見かけの温度）をもたらし、さらに熱的速度分布関数全体で平均化された実効発光率の変化をもたらす。断面積効果は、マクスウェル速度分布関数の特性を保持する近似発光率因子を導入することにより、解析的に取り扱うことができることを実証する。測定されたCXスペクトルから真の温度、速度、強度を再構成することを可能にする代数的デコンボリューション手法を記述する。最近のJET実験キャンペーンから得られた例を用いて、多様な中性ビーム（重水素、トリチウム、ヘリウム）、標的密度、温度、トロイダル回転速度に対する低Z不純物CXスペクトルへの断面積効果を例示する。高パワー・高温プラズマ、ならびに中性ビームと高周波加熱を組み合わせたプラズマ、およびロックモードの場合について、代表的な補正係数の概要を示す。