The primary purpose of the collective Thomson scattering (CTS) diagnostic at ITER is to measure the properties of fast-ion populations, in particular those of fusion-born -particles. Based on the present design of the diagnostic, we compute and fit synthetic CTS spectra for the ITER baseline plasma scenario, including the effects of noise, refraction, multiple fast-ion populations, and uncertainties on nuisance parameters. As part of this, we developed a model for CTS that incorporates spatial effects of frequency-dependent refraction. While such effects will distort the measured ITER CTS spectra, we demonstrate that the true -particle densities can nevertheless be recovered to within ∼10% from noisy synthetic spectra, using existing fitting methods that do not take these spatial effects into account. Under realistic operating conditions, we thus find the predicted performance of the ITER CTS system to be consistent with the ITER measurement requirements of a 20% accuracy on inferred -particle density profiles at 100 ms time resolution.
ITERにおける集団トムソン散乱（CTS）診断の主たる目的は、高速イオン集団、特に核融合生成α粒子の特性を測定することである。本診断の現在の設計に基づき、我々はITERベースライン・プラズマシナリオに対する合成CTSスペクトルを計算し、フィッティングを行った。これには、ノイズ、屈折、複数の高速イオン集団、および妨害パラメータの不確かさの影響が含まれる。この一環として、我々は周波数依存屈折の空間的効果を組み込んだCTSモデルを開発した。このような効果は測定されるITER CTSスペクトルを歪めるものの、これらの空間的効果を考慮しない既存のフィッティング手法を用いても、ノイズを含む合成スペクトルから真のα粒子密度を約10%以内の精度で回復できることを実証する。現実的な運転条件下では、ITER CTSシステムの予測性能は、100 msの時間分解能で推定α粒子密度プロファイルに対して20%の精度を要求するITER測定要件と整合的であることが分かった。