Plasma equilibrium is critical for experimental operation and data analysis in tokamaks. The number and location of magnetic diagnostics provide the magnetic field and flux information that influences the accuracy of the plasma equilibrium reconstruction. In this research, the truncated singular value decomposition method is applied to minimize the number of magnetic diagnostics for plasma equilibrium reconstruction based on Experimental Advanced Superconducting Tokamak existing magnetic diagnostics system. The reconstructed results with a reduced number of magnetic diagnostics are consistent with results obtained using full magnetic diagnostics by EFIT code. This implies that the approach of minimizing the number of magnetic diagnostics in reconstruction can reduce the demand for magnetic diagnostics while ensuring the accuracy of plasma equilibrium reconstruction with feasibility and reliability. Reduced magnetic diagnostics can increase tolerance for the absence of certain existing magnetic diagnostics and could be a reference for the redundancy design of magnetic diagnostics system in future fusion devices.
プラズマ平衡は、トカマクにおける実験運転とデータ解析にとって極めて重要である。磁気診断の数と配置は、プラズマ平衡の再構築精度に影響を与える磁場および磁束情報を提供する。本研究では、Experimental Advanced Superconducting Tokamakの既存の磁気診断システムに基づき、切り詰め特異値分解法を適用して、プラズマ平衡再構築のための磁気診断数を最小化した。磁気診断数を削減して得られた再構築結果は、EFITコードによる全磁気診断を用いた結果と一致した。これは、再構築における磁気診断数の最小化アプローチが、プラズマ平衡再構築の実現可能性と信頼性を確保しつつ、磁気診断への要求を低減できることを示している。磁気診断数の削減は、特定の既存磁気診断が欠落した場合の耐性を高めることができ、将来の核融合装置における磁気診断システムの冗長設計の参考となり得る。