In this work, we evaluate the Kaczmarz, Coordinate descent, and Cimmino algorithms together with the resolution principle as stopping criteria, using a synthetic signal model for the MAST-U fast-ion loss detector (FILD), complementing the efforts recently done for the ASDEX Upgrade FILD. The performance of these algorithms is assessed by analyzing the evolution of the reconstruction error as well as the computation time. To further assess the reliability of the reconstructions, a ‘fidelity map’ that reconstructs signals at each grid point is introduced to visualize reconstruction accuracy across velocity space. The Kaczmarz algorithm, which shows better performance in terms of accuracy, is also applied to experimental MAST-U FILD measurements of prompt fast-ion losses in an L-mode plasma heated by an on-axis neutral beam injector with 1.5 MW of input power. This algorithm demonstrates improved performance compared to 0th-order Tikhonov regularization.
本研究では、MAST-U高速イオン損失検出器（FILD）の合成信号モデルを用いて、Kaczmarz、Coordinate descent、Cimminoの各アルゴリズムを、停止基準としてのresolution principleとともに評価し、最近ASDEX Upgrade FILDに対して行われた取り組みを補完する。これらのアルゴリズムの性能は、再構成誤差の推移と計算時間を解析することによって評価される。再構成の信頼性をさらに評価するため、各グリッド点で信号を再構成する「fidelity map」を導入し、速度空間全体での再構成精度を可視化する。精度の点でより良い性能を示すKaczmarzアルゴリズムは、1.5 MWの入力パワーを有する軸上中性粒子ビーム入射器によって加熱されたLモードプラズマにおける即発高速イオン損失の実験的MAST-U FILD測定にも適用される。このアルゴリズムは、0次Tikhonov正則化と比較して改善された性能を示す。