Relativistic effects on reflectometry density profile measurements have been evaluated for planned ITER operating scenarios. Standard X-mode, right-hand cutoff reflectometry reconstruction can produce large errors (up to 35% for Te(0) = 24 keV plasmas) in high-temperature ITER plasmas if relativistic effects are ignored. It will therefore be essential to account for these effects in ITER. The errors created in density profile reconstruction have been analysed using simulated temperature profiles, including uncertainties, as an input to a standard inversion routine. Modelling using random errors with maxima of ±10% across the electron temperature profile leads to errors in the inverted density profile ranging from zero at the edge to a maximum RMS error of ∼1% at the magnetic axis. In addition to this, a novel iterative inversion technique is demonstrated which eliminates the dependence on external Te information and allows Te itself, and hence electron pressure Pe, to be extracted from the reflectometry measurement. The new technique utilizes phase data from both O- and X- mode propagation and has been successfully demonstrated numerically in peaked plasma profiles, as well as in the edge pedestal region. Integration of this novel approach with other planned measurement systems will serve to improve confidence in electron density and temperature measurements in ITER.
計画されたITER運転シナリオに対して、反射計による密度分布測定への相対論的効果が評価された。標準的なXモード（右旋カットオフ）反射計再構成は、相対論的効果を無視した場合、高温のITERプラズマにおいて大きな誤差（Te(0) = 24 keVのプラズマでは最大35%）を生じ得る。したがって、ITERではこれらの効果を考慮することが不可欠である。密度分布再構成において生じる誤差は、不確かさを含む模擬温度分布を標準的な逆変換ルーチンへの入力として用いて解析された。電子温度分布全体にわたって最大±10%のランダム誤差を用いたモデリングは、逆変換された密度分布において、端部でのゼロから磁気軸での最大RMS誤差約1%までの範囲の誤差をもたらす。これに加えて、外部のTe情報への依存を排除し、反射計測定からTe自体、ひいては電子圧力Peを抽出することを可能にする新規の反復逆変換手法が実証される。この新手法は、OモードとXモードの両方の伝播からの位相データを利用し、ピーク状のプラズマ分布およびエッジペデスタル領域の両方において数値的に成功裏に実証された。この新規アプローチと他の計画された測定システムとの統合は、ITERにおける電子密度および温度測定の信頼性向上に資するであろう。