Two-dimensional full-wave time-dependent simulations in full plasma geometry are presented, which show that conventional reflectometry (without a lens) can be used to synthetically image density fluctuations in fusion plasmas under conditions where the parallel correlation length greatly exceeds the poloidal correlation length of the turbulence. The advantage of synthetic imaging is that the image can be produced without the need for a large lens of high optical quality, and each frequency that is launched can be independently imaged. A particularly simple arrangement, consisting of a single receiver located at the midpoint of a microwave beam propagating along the plasma midplane is shown to suffice for imaging purposes. However, as the ratio of the parallel to poloidal correlation length decreases, a poloidal array of receivers needs to be used to synthesize the image with high accuracy. Simulations using DIII-D relevant parameters show the similarity of synthetic and optical imaging in present day experiments.
2次元の完全波動時間依存シミュレーションをプラズマ全体の幾何形状に対して実施し、従来の反射測定法(レンズなし)が、平行相関長がポロイダル相関長を大きく上回る条件下で、核融合プラズマ中の密度揺動を合成イメージングするために使用可能であることを示した。合成イメージングの利点は、高光学品質の大型レンズを必要とせずに画像を生成でき、かつ各周波数を独立にイメージングできる点にある。プラズマの中心面に沿って伝搬するマイクロ波ビームの中点に単一の受信機を配置するという特に簡素な構成で、イメージング目的に十分であることが示された。しかし、平行相関長に対するポロイダル相関長の比が減少するにつれて、高精度な画像合成にはポロイダル方向の受信機アレイが必要となる。DIII-Dに関連するパラメータを用いたシミュレーションにより、現在の実験における合成イメージングと光学イメージングの類似性が示された。