Soft X-ray measurements have been made with surface barrier diode (SBD) arrays in the REPUTE-1 RFP device (R/a = 82/22 cm). Arrays of seven and eleven SBDs are arranged so that they view a minor cross-section of the plasma from the vertical and horizontal diagnostic ports, respectively. Applying the tomography technique to the soft X-ray data, a two-dimensional emissivity profile can be reconstructed. In the sustainment phase of the RFP discharge, the soft X-ray emissivity profile exhibits a periodic peaking and a subsequent large crash across the minor cross-section. The fluctuation period is in the range of 60–150 μs, whereas the duration of the large crash is always about 30 μs (corresponding to ∼ 100 × τA, where τA is the Alfvén transit time). The soft X-ray emission is due to two modes: one is a dominantly m = 0 mode, which corresponds to the axisymmetric increase or decrease of the soft X-ray emissivity profile, and the other is an m = 1 mode. The toroidal correlation length of the m = 0 mode ranges from 20° to 80°, while the m = 1 mode has a high toroidal mode number. In the crash process, an m = 1 distortion of the emissivity profile, which indicates reconnection of the flux surfaces, can be observed. The magnetic fluctuations observed simultaneously are well correlated with the soft X-ray fluctuations. It is found that the soft X-ray fluctuations reflect the relaxation mechanism of the RFP plasma. This phenomenon is considered to be driven by global MHD activity.
軟X線測定は、REPUTE-1 RFP装置(R/a = 82/22 cm)において表面障壁ダイオード(SBD)アレイを用いて行われた。7個および11個のSBDからなるアレイは、それぞれ垂直および水平の診断ポートからプラズマの小断面を観測するように配置されている。軟X線データにトモグラフィー技術を適用することにより、二次元の放射率分布を再構成することができる。RFP放電の維持相において、軟X線放射率分布は小断面全体にわたって周期的なピーキングとそれに続く大きなクラッシュを示す。変動周期は60–150 μsの範囲であるのに対し、大きなクラッシュの継続時間は常に約30 μs(∼100 × τAに相当、ここでτAはアルフヴェン通過時間)である。軟X線放射は2つのモードによるものである:一つは支配的なm = 0モードであり、これは軟X線放射率分布の軸対称的な増加または減少に対応し、もう一つはm = 1モードである。m = 0モードのトロイダル方向の相関長は20°から80°の範囲である一方、m = 1モードは高いトロイダルモード数を有する。クラッシュ過程においては、磁気面のリコネクションを示す放射率分布のm = 1歪みが観測され得る。同時に観測された磁気変動は軟X線変動とよく相関している。軟X線変動はRFPプラズマの緩和機構を反映していることが見出された。この現象は大域的MHD活動によって駆動されると考えられている。