The characteristics of a negative hydrogen ion (H-) source and its neutralization efficiency determine the performance of a negative ion based neutral beam injector (NNBI). Therefore, for the safe operation of an NNBI system, it is necessary to monitor the performance of the ion source and its beam through a systematic characterization process. A judicious selection of different diagnostics based on electrical, optical and thermal types and including calorimetric techniques are required. In this regard, a number of diagnostics are being developed under the NNBI R&D program in the Indian Test Facility (INTF). These diagnostics are versatile in nature in terms of their working principles and independent prototype experimental efforts have been carried out to establish them and prepare them for operational use. Electrical probes (EP), optical emission spectroscopy and cavity ring down spectroscopy (CRDS) are mainly envisaged for ion source plasma characterization. Additionally, standard electrical measurements in RF and DC power supply circuits are already in regular use in the operational experimental setups, ROBIN and HELEN-I, for monitoring the power supplies. Doppler shift spectroscopy (DSS) and optical emission tomography (TOMO) are developed for beam characterization in terms of divergence, stripping and beam profile. Some of these are characterized on separate prototype experiments and are already integrated and have been tested in the available operational plasma experimental setups: ROBIN and HELEN-I. The DSS system, with multiple lines of sight (LOS) (blue-shifted and red-shifted), is integrated in the ROBIN setup and CRDS is arranged in HELEN-I. The TOMO technique is used to find the beam power density profile from the hydrogen beam emitted Balmer line intensity. The optical brightness profile of a neutral beam due to beam emission radiation is proportional to the beam power density. In this regard, a tomography code based on maximum entropy is developed to reconstruct the 2D optical emissivity profile of the INTF beam by inverting the LOS integral of the brightness of the beam. The code has been validated with the simulated INTF beam power density profile, in terms of the mathematical functions representing it. In the present manuscript, the performance evaluations of these diagnostics are presented.
水素負イオン（H-）源とその中性化効率の特性は、負イオン源を用いた中性粒子入射装置（NNBI）の性能を決定づける。したがって、NNBIシステムの安全な運転のためには、系統的な特性評価プロセスを通じてイオン源とそのビームの性能を監視することが必要である。電気的・光学的・熱的なタイプに基づき、熱量測定技術を含む、さまざまな診断法の賢明な選定が必要とされる。この点に関連して、インド試験施設（INTF）におけるNNBI研究開発プログラムの下で、多数の診断装置が開発されている。これらの診断装置は、その動作原理の点で多用途性を有しており、それらを確立して実用化に備えるために、独立したプロトタイプ実験の取り組みが実施されてきた。電気プローブ（EP）、発光分光法、およびキャビティリングダウン分光法（CRDS）は、主にイオン源プラズマの特性評価を目的としている。さらに、RFおよびDC電源回路における標準的な電気測定は、電源を監視するために、運用中の実験セットアップであるROBINおよびHELEN-Iですでに定期的に使用されている。ドップラーシフト分光法（DSS）および発光トモグラフィー（TOMO）は、ダイバージェンス、ストリッピング、およびビームプロファイルに関するビーム特性評価のために開発されている。これらの一部は、個別のプロトタイプ実験で特性評価され、すでに統合されており、利用可能な運用中プラズマ実験セットアップであるROBINおよびHELEN-Iで試験が実施されている。複数の視線（LOS）（青方偏移および赤方偏移）を備えたDSSシステムはROBINセットアップに統合され、CRDSはHELEN-Iに配置されている。TOMO技術は、水素ビームから放出されるバルマー線強度からビーム出力密度プロファイルを求めるために使用される。ビーム放出放射による中性ビームの光学輝度プロファイルは、ビーム出力密度に比例する。この点に関して、ビームの輝度のLOS積分を反転させることにより、INTFビームの2次元光学放射率プロファイルを再構成するために、最大エントロピーに基づくトモグラフィーコードが開発されている。このコードは、それを表す数学的関数の観点から、シミュレーションされたINTFビーム出力密度プロファイルを用いて検証されている。本稿では、これらの診断装置の性能評価について述べる。