The electron component is the main channel for anomalous power loss and the main indicator of transient processes in the tokamak plasma. The electron temperature and density profiles mainly determine the operational mode of the machine. This imposes demanding requirements on the precision and on the spatial and temporal resolution of the Thomson scattering (TS) measurements. Measurements of such high electron temperature with good accuracy in a large fusion device such as ITER using TS encounter a number of physical problems. The 40 keV TS spectrum has a significant blue shift. Due to the transmission functions of the fibres and to their darkening that can occur under a strong neutron irradiation, the operational wavelength range is bounded on the blue side. For example, high temperature measurements become impossible with the 1064 nm probing wavelength since the TS signal within the boundaries of the operational window weakly depends on Te. The second problem is connected with the TS calibration. The TS system for a large fusion machine like ITER will have a set of optical components inaccessible for maintenance, and their spectral characteristics may change with time. Since the present concept of the TS system for ITER relies on the classical approach to measuring the shape of the scattered spectra using wide spectral channels, the diagnostic will be very sensitive to the changes in the optical transmission. The third complication is connected with the deviation of the electron velocity distribution function from a Maxwellian that can happen under a strong ECRH/ECCD, and it may additionally hamper the measurements. This paper analyses the advantages of a 'multi-laser approach' implementation for the current design of the core TS system. Such an approach assumes simultaneous plasma probing with different wavelengths that allows the measurement accuracy to be improved significantly and to perform the spectral calibration of the TS system. Comparative analysis of the conservative and advanced approaches is given.
電子成分は、トカマクプラズマにおける異常パワー損失の主な経路であり、過渡過程の主な指標である。電子温度と電子密度の分布は、主に装置の運転モードを決定する。このことは、トムソン散乱（TS）測定の精度、および空間的・時間的分解能に対して厳しい要件を課す。ITERのような大型核融合装置においてTSを用いてこのような高い電子温度を高い精度で測定することは、多くの物理的問題に直面する。40 keVのTSスペクトルは、有意な青方偏移を示す。ファイバーの透過関数と、強い中性子照射下で発生し得るファイバーの暗色化により、動作波長範囲は短波長側で制限される。例えば、1064 nmのプローブ波長では、動作ウィンドウの境界内のTS信号がTeに弱く依存するため、高温測定は不可能になる。第二の問題は、TS較正に関するものである。ITERのような大型核融合装置用のTSシステムは、保守が不可能な一連の光学部品を有することになり、それらの分光特性は時間とともに変化し得る。ITER用TSシステムの現在の概念は、広いスペクトルチャネルを用いて散乱スペクトルの形状を測定する古典的なアプローチに依存しているため、この診断装置は光学透過率の変化に非常に敏感になるであろう。第三の複雑化要因は、強いECRH/ECCD下で発生し得る、マクスウェル分布からの電子速度分布関数のずれに関連しており、これが測定をさらに妨げる可能性がある。本論文は、コアTSシステムの現在の設計に対する「マルチレーザーアプローチ」の実装の利点を分析する。このようなアプローチは、異なる波長による同時プラズマプロービングを想定しており、測定精度を大幅に向上させ、TSシステムの分光較正を実行することを可能にする。保守的アプローチと先進的アプローチの比較分析が示される。