A Bayesian based tomography method using so-called Gaussian processes (GPs) for the emission model has been applied to the soft x-ray (SXR) diagnostics on HL-2A tokamak. To improve the accuracy of reconstructions, the standard GP is extended to a non-stationary version so that different smoothness between the plasma center and the edge can be taken into account in the algorithm. The uncertainty in the reconstruction arising from measurement errors and incapability can be fully analyzed by the usage of Bayesian probability theory. In this work, the SXR reconstructions by this non-stationary Gaussian processes tomography (NSGPT) method have been compared with the equilibrium magnetic flux surfaces, generally achieving a satisfactory agreement in terms of both shape and position. In addition, singular-value-decomposition (SVD) and Fast Fourier Transform (FFT) techniques have been applied for the analysis of SXR and magnetic diagnostics, in order to explore the spatial and temporal features of the saturated long-lived magnetohydrodynamics (MHD) instability induced by energetic particles during neutral beam injection (NBI) on HL-2A. The result shows that this ideal internal kink instability has a dominant m/n = 1/1 mode structure along with a harmonics m/n = 2/2, which are coupled near the q = 1 surface with a rotation frequency of 12 kHz.
ベイズに基づくトモグラフィー法で、いわゆるガウス過程 (GP) を発光モデルに用いる方法が、HL-2Aトカマクの軟X線 (SXR) 診断に適用された。再構成の精度を向上させるため、標準的なGPは非定常版に拡張され、プラズマ中心と周辺部の間の異なる滑らかさをアルゴリズムで考慮できるようにした。測定誤差と不十分さから生じる再構成の不確実性は、ベイズ確率論を用いることで完全に解析できる。本研究では、この非定常ガウス過程トモグラフィー (NSGPT) 法によるSXR再構成を平衡磁気面と比較し、一般に形状と位置の両方に関して満足のいく一致が得られた。さらに、特異値分解 (SVD) および高速フーリエ変換 (FFT) の手法をSXRおよび磁気診断の解析に適用し、HL-2Aにおける中性粒子ビーム入射 (NBI) 中に高エネルギー粒子によって誘起される飽和した長寿命の電磁流体力学 (MHD) 不安定性の空間的および時間的特徴を調べた。その結果、この理想内部キンク不安定性は、支配的な m/n = 1/1 モード構造と、q = 1 面近傍で結合する高調波 m/n = 2/2 を持ち、回転周波数は 12 kHz であることが示された。