Edge turbulence plays a critical role in anomalous transport within tokamak plasmas, significantly influencing plasma confinement performance. A gas puff imaging (GPI) diagnostic was developed on the J-TEXT tokamak to show the 2D structure of plasma edge turbulence around the last closed flux surface (LCFS). Recent optimizations of the imaging optics and mechanical support have minimized the sightline misalignment with the local magnetic field. An integrated data analysis framework—combining time delay estimation, conditional average sampling, and intermittent structure tracking (IST)—has been established to resolve the dynamics and statistics of boundary turbulent structures. The optimized diagnostic was applied to study ohmic helium plasma discharges. We observe that the flow shear rate at LCFS decreases linearly with increasing plasma density. Concurrently, boundary blob structures evolved to become larger, slower, and longer-lived. The statistical radial velocity of blobs agreed with prior Langmuir probe measurements on J-TEXT. A key finding is the clear separation in shear rate magnitude between pure helium and hydrogen-mixed helium plasmas. These results demonstrate that the upgraded GPI system is a reliable and powerful tool for resolving edge turbulence to the understanding of boundary transport mechanisms.
トカマクプラズマの周辺乱流は、異常輸送において重要な役割を果たし、プラズマ閉じ込め性能に大きな影響を与える。最終閉鎖磁気面(LCFS)周辺のプラズマ周辺乱流の2次元構造を示すために、ガスパフイメージング(GPI)診断装置がJ-TEXTトカマクに開発された。結像光学系と機械的サポートの最近の最適化により、視線と局所磁場との不整合が最小化された。時間遅延推定、条件付き平均サンプリング、間欠構造追跡(IST)を組み合わせた統合データ解析フレームワークが、境界乱流構造の力学と統計を解明するために確立された。最適化された診断装置は、オーミックヘリウムプラズマ放電の研究に適用された。我々は、LCFSにおける流れのせん断速度がプラズマ密度の増加に伴って線形に減少することを観測した。同時に、境界ブロブ構造は、より大きく、より遅く、より長寿命になるように進化した。ブロブの統計的径方向速度は、J-TEXTにおける過去のラングミュアプローブ測定と一致した。重要な発見は、純ヘリウムプラズマと水素混合ヘリウムプラズマとの間のせん断速度の大きさの明確な分離である。これらの結果は、アップグレードされたGPIシステムが、境界輸送機構の理解に向けて周辺乱流を解明するための信頼性が高く強力なツールであることを実証している。