An improved geometry for the ITER Fast Ion Loss Detector (FILD) (i.e. Lost Alpha Monitor) collimator has been optimized to maximize the signal-to-noise ratio and resolution for the lost 3.5 MeV fusion-born alpha particles. A new optimization method has been developed to be able to study a broad range of geometries and ensure the best performance through the entire velocity-space of interest. The collimator now presents advanced shaping, fitting the helical trajectories of the ions. Synthetic diagnostic simulations have been conducted with the FILDSIM code to evaluate its performance. These simulations provide the main parameters of the diagnostic, including the gyroradius and pitch angle resolutions, and the collimator factor. Synthetic signals are computed from ASCOT ion distributions to evaluate the optic and data acquisition system of ITER. A scan of the FILD insertion has been performed to evaluate the ion flux at different measuring positions. The synthetic signals in this work show that the new collimator geometry enhances both collimation and resolution, ultimately improving the signal to noise ratio by . These simulations incorporate the latest update on the optical system and multiple sources of noise: scintillator noise generated by gamma and neutron fluxes, camera-induced noise, neutronic noise on the camera sensor, optic transmission and field of view, and distortion due to the optical system.
ITER高速イオン損失検出器(FILD)(すなわち、Lost Alpha Monitor)コリメータの改良形状は、失われた3.5 MeV核融合生成アルファ粒子に対する信号対雑音比と分解能を最大化するように最適化された。広範囲の形状を研究し、関心のある速度空間全体を通して最良の性能を確保するために、新しい最適化手法が開発された。コリメータは現在、イオンの螺旋軌道に適合する高度な形状を示している。その性能を評価するために、FILDSIMコードを用いて合成診断シミュレーションが実施された。これらのシミュレーションは、ジャイロ半径およびピッチ角分解能、ならびにコリメータ係数を含む診断の主要パラメータを提供する。ITERの光学系およびデータ収集システムを評価するために、ASCOTイオン分布から合成信号が計算される。異なる測定位置でのイオンフラックスを評価するために、FILD挿入のスキャンが実施された。本研究の合成信号は、新しいコリメータ形状がコリメーションと分解能の両方を強化し、最終的に信号対雑音比を . だけ向上させることを示している。これらのシミュレーションには、光学系の最新の更新と複数のノイズ源が組み込まれている:ガンマ線および中性子フラックスによって生成されるシンチレータノイズ、カメラ誘起ノイズ、カメラセンサー上の中性子ノイズ、光学伝送と視野、および光学系による歪みである。