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A visible and UV charge exchange spectroscopy system for the tritium phase of JET

H W Morsi, M von Hellermann, R W T Konig, H Schropf1995年Plasma Physics and Controlled FusionIF 2.2出版社

Results achieved by a direct optical link between torus and remote instruments designed for the active phase of JET are reported. The system is based on a labyrinth light path and a set of remotely controllable relay mirrors avoiding a direct view of the plasma core, thus reducing the number of neutrons scattered into the detection path. Similar labyrinth systems are currently discussed for next-step fusion experiments with appreciable radiation levels which inhibit the use of fibres in the immediate neighbourhood of the torus. The JET mirror link covers a spectral range from 2000 to 8000 AA which considerably extends the range accessible by standard fibre links. The suitability of dominant UV charge exchange spectra for routine ion temperature and ion density diagnostics is addressed by comparing UV and visible CX spectra of C VI, Be IV, He II and Ne x which represent the main light impurities in a JET plasma. As a general rule it is found that the gain in the increase of atomic emission cross sections for UV CX lines compared to their counterparts in the visible range is compensated for by the presence and intensity of additional edge emission lines in the same spectral neighbourhood. The exception of this rule is the UV CX spectrum of Be IV at 2530 AA which is characterized by only a few background spectral lines and which offers a straightforward spectral analysis. In the case of the intense, but complex, C VI UV spectrum at 3434 AA atomic modelling of line ratios has led to a successful reduction of free parameters and to the extraction of ion temperature values consistent with independent measurements.

日本語訳

JETの活性段階用に設計されたトーラスと遠隔機器間の直接光学リンクによって達成された結果について報告する。本システムは、迷路状の光路と遠隔操作可能な一連の反射ミラーに基づいており、プラズマコアの直接視認を回避することで、検出経路へ散乱する中性子の数を低減している。同様の迷路状システムは、トーラスの近傍でのファイバー使用を阻害するほどの顕著な放射線レベルを伴う次世代核融合実験において、現在検討されている。JETミラーリンクは2000〜8000Åのスペクトル範囲をカバーしており、標準的なファイバーリンクで利用可能な範囲を大幅に拡張している。主要な軽不純物を表すC VI、Be IV、He II、Ne XのUVおよび可視CXスペクトルを比較することにより、イオン温度およびイオン密度診断のための主要な電荷交換(CX)スペクトルの適合性を評価している。一般的な規則として、可視域のCX線と比較したUV CX線の原子発光断面積の増加による利得は、同一スペクトル近傍における追加のエッジ発光線の存在と強度によって相殺されることが見出された。この規則の例外は2530ÅにおけるBe IVのUV CXスペクトルであり、これは少数の背景スペクトル線のみを特徴とし、単純明快なスペクトル解析を可能にする。3434ÅにおけるC VIのUVスペクトルは複雑であるが、原子モデリングによる線比の解析により自由パラメータの削減に成功し、独立した測定と一致するイオン温度値の導出が達成された。

装置

jet高精度(タイトル一致)

wiki

JETTritium
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