Polarimetry exploits the optical activity and birefringent properties of thermonuclear plasmas to calculate some important quantities for their control like the line-integrated electron density and magnetic field distribution. The Joint European Torus (JET) far infrared polarimeter shares the same probing laser beams of the interferometer, with eight channels, four vertical and four lateral. While the vertical channels were already optimised to provide accurate measurements of the Faraday rotation angle, Cotton–Mouton (CM) phase shift and ellipticity, the lateral channels had been only optimised for Faraday rotation angle alone. By setting the initial polarisation angle of the lateral channel at zero degrees the CM effect is minimised, the ellipticity is almost zero, and the CM phase shift angle is impossible to measure. During the recent JET experimental campaign (C38 in 2019–2020), the input polarisation for the lateral channels was altered for a class of pulses to analyse the possibility to measure the CM phase shift angle and the ellipticity, and, more important, to assess if it is possible to provide information of line-integrated electron density using the lateral channels of JET polarimetry in an ITER-like configuration. As a note, ITER will have only tangential channels with reflectors buried deep inside the first wall, so this setup was truly an ITER-like configuration. The results clearly show huge improvements, which can be achieved by just changing the input polarisation. Moreover, the analysis of the measurements shows that the polarimetric measurements have a systematic error, which is probably due to the effect of refraction and to the in-vessel mirrors, which was only partially taken into account during the calibration phase before the plasma. Thus, a new calibration method was developed and the results presented on a statistical basis. It has been demonstrated that, varying the input polarisation of the polarimeter and using the new calibration method, it is possible to measure the line-integrated electron density, using the CM phase shift (or the ellipticity) of the lateral channels, with good accuracy with respect to the electron density measured by the interferometer that was considered the reference.
偏光測定は、熱核プラズマの光学活性と複屈折特性を利用して、線積分電子密度や磁場分布など、プラズマ制御に重要な量を算出する。JET（共同欧州トーラス）の遠赤外偏光計は、干渉計と同じプローブレーザービームを共有し、8チャンネル（垂直4チャンネル、水平4チャンネル）を有する。垂直チャンネルは、ファラデー回転角、コットン・ムートン（CM）位相シフト、および楕円率を高精度で測定できるよう既に最適化されていたが、水平チャンネルはファラデー回転角のみを対象に最適化されていた。水平チャンネルの初期偏光角をゼロ度に設定すると、CM効果は最小化され、楕円率はほぼゼロとなり、CM位相シフト角の測定は不可能となる。最近のJET実験キャンペーン（C38、2019-2020年）では、水平チャンネルの入力偏光を一部のパルスについて変更し、CM位相シフト角と楕円率の測定可能性を分析するとともに、より重要なこととして、ITER類似構成におけるJET偏光測定の水平チャンネルを用いて線積分電子密度の情報が得られるかどうかを評価した。なお、ITERではタングステン第一壁の内側に埋め込まれた反射鏡を備えた接線方向チャンネルのみが設置されるため、今回の構成は真にITER類似のものであった。結果は、入力偏光を変更するだけで大幅な改善が達成できることを明確に示した。さらに、測定の解析により、偏光測定には系統誤差が存在することが明らかになり、その原因はおそらく屈折の影響と真空容器内ミラーの影響であり、これらはプラズマ運転前の較正段階では部分的にしか考慮されていなかった。そこで、新しい較正方法が開発され、統計的根拠に基づいて結果が提示された。偏光計の入力偏光を変化させ、新しい較正方法を用いることで、参照とみなされた干渉計による電子密度測定と比較して、水平チャンネルのCM位相シフト（または楕円率）を用いて線積分電子密度を良好な精度で測定できることが実証された。