The response of microwave reflectometry for various configurations is studied theoretically. Based on the Kirchhoff integral (i.e. physical optics), analytic formulae for the measured electric field are obtained. Phase and power sensitivities for weak fluctuations are derived. It was found that the effective spot size, which is a combination of the real spot size and the Fresnel zone, of the launching and the receiving beams is an important parameter, determining the sensitivities. Fringe jump and phase runaway phenomena are attributed to two parameters: one is proportional to the normalized wavenumber of the fluctuations, and the other is proportional to the plasma shift (i.e. misalignment). In the case of frozen turbulence, a complex power spectrum of the measured field becomes a universal quantity, because of easy correction of the configuration effect. Using this feature, an ideal complex amplitude signal (i.e. free from diffraction effects) can be reconstructed.
マイクロ波反射測定の様々な構成に対する応答を理論的に研究した。キルヒホッフ積分(すなわち物理光学)に基づき、測定電場に対する解析式を得た。弱い擾乱に対する位相感度とパワー感度を導出した。実スポットサイズとフレネルゾーンの組み合わせである実効スポットサイズが、送信ビームと受信ビームの重要なパラメータであり、感度を決定することが見出された。フリンジジャンプと位相暴走の現象は、2つのパラメータに帰属される。すなわち、1つは擾乱の規格化波数に比例し、もう1つはプラズマシフト(すなわちミスアライメント)に比例する。凍結乱流の場合、測定電場の複素パワースペクトルは、構成効果の容易な補正により普遍量となる。この特徴を利用して、回折効果のない理想的な複素振幅信号を再構成することができる。