Contamination of optical signals by reflections from the tokamak vessel wall is a matter of great concern. For machines such as ITER and future reactors, where the vessel wall will be predominantly metallic, this is potentially a risk factor for quantitative optical emission spectroscopy. This is, in particular, the case when bremsstrahlung continuum radiation from the bulk plasma is used as a common reference light source for the cross-calibration of visible spectroscopy. In this paper the reflected contribution to the continuum level in Textor and ITER has been estimated for the detection channels meant for charge exchange recombination spectroscopy (CXRS). A model assuming diffuse reflection has been developed for the bremsstrahlung which is a much extended source. Based on this model, it is shown that in the case of ITER upper port 3, a wall with a moderate reflectivity of 20% leads to the wall reflected fraction being as high as 55–60% of the weak signals in the edge channels. In contrast, a complete bidirectional reflectance distribution function (BRDF) based model has been developed in order to estimate the reflections from more localized sources like the charge exchange (CX) emission from a neutral beam in tokamaks. The largest signal contamination of ∼15% is seen in the core CX channels, where the true CX signal level is much lower than that in the edge channels. Similar values are obtained for Textor also. These results indicate that the contributions from wall reflections may be large enough to significantly distort the overall spectral features of CX data, warranting an analysis at different wavelengths.
トカマク壁からの反射光による光学信号の汚染は、重大な懸念事項である。ITERや将来の炉のような、容器壁が主に金属で構成される装置では、これは定量分光測定にとって潜在的なリスク要因となる。特に、バルクプラズマからの制動放射連続光を、可視分光の相互校正における共通参照光源として使用する場合に、この問題が顕著となる。本論文では、TEXTORおよびITERにおける荷電交換再結合分光（CXRS）用の検出チャネルについて、反射光が連続光成分に寄与する割合を評価した。制動放射が広がった光源であることを仮定した拡散反射モデルを構築した。このモデルに基づき、ITERの上部ポート3において、壁の反射率が20%と中程度であっても、エッジチャネルにおける微弱な信号に対して壁反射成分が55〜60%にも達することが示された。一方、完全な双方向反射分布関数（BRDF）に基づくモデルを構築し、中性粒子ビームからの荷電交換（CX）発光のような局所的な光源からの反射の影響をより精密に評価した。その結果、コアCXチャネルにおいて最大で約15%の信号汚染が生じることが明らかとなった。これは、コア領域のCX信号レベルがエッジ領域と比較して著しく低いためである。TEXTORについても同様の値が得られた。これらの結果は、壁反射の寄与が全体的なスペクトル特性を有意に歪める可能性があることを示しており、異なる波長での解析が必要であることを示唆している。