Line shape spectroscopy is a valuable tool both for diagnostic purposes, and for understanding the basic atomic processes in the boundary region of magnetically confined fusion plasmas. We report on the present state of a versatile line shape model including Stark, Zeeman and Doppler broadening for an arbitrary emitter in the divertor or other edge plasmas. Several examples of temperature or density diagnostics based on the use of this model are presented for neutral and ionized carbon, and for hydrogen isotopes. In the case of the Dα line, fitting the model to the experimental spectra involves the determination of several parameters and we have thus used an efficient fitting technique based on a genetic algorithm. The results of this analysis, suggesting the existence of a population of neutrals of several hundreds of electronvolts, demand a more detailed study of the line wings. With the help of a simple model, we show that this part of the spectrum might indeed be sensitive to the turbulent fluctuations ubiquitous in edge plasmas.
線スペクトル形状分光法は、磁場閉じ込め核融合プラズマの境界領域における基礎的な原子過程の理解と診断の両方にとって貴重な手段である。本稿では、ダイバータまたはその他の周辺プラズマ中の任意のエミッタに対するシュタルク効果、ゼーマン効果、ドップラー効果を含む多用途な線スペクトル形状モデルの現状について報告する。このモデルを用いた温度・密度診断の例を、中性炭素、炭素イオン、水素同位体について示す。Dα線の場合、実験スペクトルへのフィッティングには複数のパラメータの決定が必要であり、そのため遺伝的アルゴリズムに基づく効率的なフィッティング手法を用いた。この解析結果は、数百電子ボルトのエネルギーを持つ中性粒子集団の存在を示唆しており、線スペクトル翼部のより詳細な研究が必要であることを示している。単純なモデルを用いることで、スペクトルのこの部分が周辺プラズマに普遍的に存在する乱流揺らぎに対して実際に敏感である可能性を示す。