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Development of the FIR laser Polarimeter/Interferometer on HL-3 tokamak

X Feng, P F Zhang, Y Li, J R Mou, H X Wang, X Y Gu, Y G Li, Z B Shi2026年4月Plasma Physics and Controlled FusionIF 2.2出版社

The Polarimeter/Interferometer is one of the largest diagnostics in magnetic confinement fusion device for simultaneous electron density and current density measurement. Developments have been made in two key aspects of the far-infrared laser Polarimeter/Interferometer system on HL-3 tokamak. First, in laser transport simulations, a Jones-vector method accounting for rotating eigenstates via the magnetic field angle (where Bz is aligned with the laser wave-vector direction ) has been proposed. This method enables the simultaneous simulation of both the Faraday rotation effect and the Cotton–Mouton effect under realistic tokamak equilibriums. Second, a robust density profile reconstruction method has been developed and is well-suited for scenarios involving complex multi-array configurations and/or data loss caused by fringe jumping. To date, this method has been routinely used to generate density profiles on HL-3 tokamak. Guided by device developments, experiment experience and laser transmission theory, an optimized 9-channel configuration has been redesigned for more reliable operation and better Faraday rotation angle measurement. This configuration includes 5 horizontal channels and 4 oblique channels arranged on two sides of the laser tower, and will be deployed in the next HL-3 campaign.

日本語訳

ポラリメータ/干渉計は、磁場閉じ込め核融合装置において電子密度と電流密度を同時に測定するための最大級の診断装置の一つである。HL-3トカマクにおける遠赤外レーザーポラリメータ/干渉計システムの2つの重要な側面において開発が行われてきた。第一に、レーザー伝搬シミュレーションにおいて、磁場角度 (ここで Bz はレーザー波数ベクトル方向と整列する)を介して回転する固有状態を考慮したジョーンズベクトル法が提案された。この方法により、現実的なトカマク平衡下でのファラデー回転効果とコットン・ムートン効果の両方を同時にシミュレーションすることが可能となる。第二に、複雑なマルチアレイ構成および/またはフリンジジャンピングによるデータ損失を伴うシナリオに適した、堅牢な密度プロファイル再構成法が開発された。現在までに、この手法はHL-3トカマクにおける密度プロファイルの生成に日常的に使用されている。装置開発、実験経験、レーザー伝搬理論に基づき、より信頼性の高い動作とより優れたファラデー回転角測定のために、最適化された9チャンネル構成が再設計された。この構成は、レーザータワーの両側に配置された5つの水平チャンネルと4つの斜めチャンネルを含み、次のHL-3キャンペーンで展開される予定である。

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InterferometerHL-3

AIによる論文要約

HL-3トカマクにおけるFIRレーザーポラリメータ/干渉計の開発
JA核融合研究に興味のある学生や研究者。プラズマ診断技術の進展を理解し、HL-3トカマクの計測システムの現状を知るために有益です。#核融合 #プラズマ診断 #FIRレーザー #HL-3 #トカマク
LLM向け: {"Title": "HL-3トカマクにおけるFIRレーザーポラリメータ/干渉計の開発", "Authors": "not provided", "Resear…

この論文は、HL-3トカマクに設置された遠赤外線レーザーポラリメータ/干渉計システムの開発について報告しています。電子密度と電流密度の同時計測のためのこの診断装置において、2つの重要な進展がありました。第一に、レーザー伝搬シミュレーションにおいて、磁場角度を考慮したJonesベクトル法を提案し、ファラデー回転効果とコットン・ムートン効果を同時にシミュレートできるようにしました。第二に、複雑なアレイ構成やフリンジジャンプによるデータ欠損に対応した頑健な密度プロファイル再構成法を開発し、HL-3で日常的に使用されています。また、より信頼性の高い運転とファラデー回転角測定のために、9チャンネルの最適化された配置が設計され、次のキャンペーンで展開されます。

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