A fast (⩽0.1 ms) and compact 'multi-colour' soft x-ray array has been developed for time and space-resolved electron temperature (Te) measurements in magnetically confined fusion (MCF) plasmas. The electron temperature is obtained by modelling the slope of the continuum radiation from ratios of the available 1D-Abel inverted radial emissivity profiles over different energy ranges, with no a priori assumptions of plasma profiles, magnetic field reconstruction constraints or need of shot-to-shot reproducibility. This technique has been used to perform fast Te measurements in the National Spherical Torus Experiment (NSTX), avoiding the limitations imposed by the well-known multi-point Thompson scattering, electron cyclotron emission and electron Bernstein wave mode conversion diagnostics. The applicability of this 'multi-colour' technique for magnetohydrodynamic (MHD) mode recognition and a variety of perturbative electron and impurity transport studies in MCF plasmas is also discussed. Reconstructed 'multi-colour' emissivity profiles for a variety of NSTX scenarios are presented here for the first time.
高速(⩽0.1 ms)かつコンパクトな「マルチカラー」軟X線アレイを、磁気閉じ込め核融合(MCF)プラズマにおける時間・空間分解電子温度(Te)測定のために開発した。電子温度は、利用可能な1次元アーベル反転された動径 emissivity プロファイルの異なるエネルギー範囲における比から連続スペクトルの傾きをモデル化することにより求める。この手法は、プラズマプロファイルの事前仮定、磁場再構成の制約、またはショット毎の再現性を必要としない。本手法は、国立球状トーラス実験装置(NSTX)において高速Te測定に適用され、従来の多点トムソン散乱、電子サイクロトロン放射、および電子バーンスタイン波モード変換診断によって課されていた制約を回避した。この「マルチカラー」手法の、磁気流体力学(MHD)モード認識およびMCFプラズマにおける種々の摂動電子・不純物輸送研究への適用可能性についても議論する。再構成された「マルチカラー」emissivity プロファイルを、NSTXの多様なシナリオについて初めて提示する。