Gamma-ray spectrometry on ITER can provide information both on confined fusion alpha particles for optimization of plasma heating and runaway electrons, which is important for safe reactor operations. For the purpose of deconvolution of gamma-ray spectra recorded in fusion plasma experiments the DeGaSum code has been developed. The code can be applied for processing of both spectra of monoenergetic gamma rays, which are born in nuclear reactions produced by alpha particles and other fast ions, and continuous bremsstrahlung spectra generated by runaway electrons in the MeV range in the plasma and reactor structure materials. Gamma-ray spectrometer response functions and bremsstrahlung spectra generated by electrons in the MeV energy range are calculated and used in the DeGaSum code. The deconvolution of the discrete spectra allows the identification of nuclear reactions, which give rise to gamma rays, and the calculation of their intensities. By applying the code for continuous hard x-ray spectra, the runaway electron energy distribution can be inferred. It can provide the maximal energy of runaway electrons with accuracy, which satisfies the ITER project requirements. The code has been used for processing of spectra recorded in JET experiments. An application of the deconvolution technique for gamma-ray emission measurements on ITER is discussed.
ITERにおけるガンマ線分光測定は、閉じ込められた核融合アルファ粒子に関する情報を提供し、プラズマ加熱の最適化に寄与するとともに、安全な炉運転にとって重要な逃走電子に関する情報も提供することができる。核融合プラズマ実験で記録されたガンマ線スペクトルのデコンボリューションを目的として、DeGaSumコードが開発された。このコードは、アルファ粒子やその他の高速粒子による核反応で生成される単色ガンマ線スペクトルと、プラズマおよび炉構造材料中でMeV領域の逃走電子により生成される連続制動放射スペクトルの両方の処理に適用できる。DeGaSumコードでは、ガンマ線検出器の応答関数とMeVエネルギー領域の電子による制動放射スペクトルが計算され、使用される。単色スペクトルのデコンボリューションにより、ガンマ線を生成する核反応の同定とその強度の算出が可能となる。連続硬X線スペクトルへの適用により、逃走電子のエネルギー分布を推定できる。さらに、逃走電子の最大エネルギーを精度よく求めることができ、これはITER計画の要件を満たすものである。このコードはJET実験で記録されたスペクトルの処理に使用されてきた。ITERにおけるガンマ線放出測定へのデコンボリューション手法の適用について議論する。