The results of analytical solution of time-dependent two-dimensional full-wave equation are presented here for the case of fluctuation reflectometry. We consider a family of plasma density profiles with cylindrical symmetry, which allow for an integration of the microwave scattering equation.Based on the results of analytical modelling, Doppler reflectometry as a method of plasma velocity measurements is investigated. It is shown that the accuracy of Doppler shift measurements is sensitive to the spectral content of the broadband turbulence, as well as to the curvature of the plasma cut-off layer. Addressing the problem of fluctuation amplitude measurements, it is suggested that a power-related parameter of the microwave signal, called fluctuation index, is suitable to quantify the plasma turbulence level provided that the fluctuation spectrum is a priori estimated. As an illustration, we apply our model to estimate the density fluctuation level in the edge plasma of the JT-60U tokamak.
時間依存二次元完全波動方程式の解析解の結果を、揺動反射測定の場合についてここに示す。円筒対称性を持つプラズマ密度分布の族を考え、これによりマイクロ波散乱の積分が可能となる。解析的モデリングに基づき、プラズマ速度測定法としてのドップラー反射測定を調査する。ドップラーシフト測定の精度は、広帯域乱流のスペクトル特性とプラズマ遮断層の曲率の両方に敏感であることが示される。揺動振幅測定の問題に対処するため、プラズマ乱流レベルを定量化するのに適したマイクロ波信号のパワー関連パラメータである「揺動指数」を提案する。例として、JT-60Uトカマクの周辺プラズマにおける密度揺動レベルを推定するために本モデルを適用する。