Synchrotron radiation observed in a quiescent Tokamak à Configuration Variable (TCV) runaway discharge is studied using filtered camera images targeting three distinct wavelength intervals. Through the tomographic simultaneous algebraic reconstruction technique (SART) procedure the high momentum, high pitch angle part of the spatial and momentum distribution of these relativistic particles is reconstructed. Experimental estimates of the distribution are important for verification and refinement of formation-, decay- and transport-models underlying runaway avoidance and mitigation strategy design. Using a test distribution it is demonstrated that the inversion procedure provides estimates accurate to within a few tens of percent in the region of phase-space contributing most to the synchrotron image. We find that combining images filtered around different parts of the emission spectrum widens the probed part of momentum-space and reduces reconstruction errors. Next, the SART algorithm is used to obtain information on the spatiotemporal runaway momentum distribution in a selected TCV discharge. The momentum distribution is found to relax towards an avalanche-like exponentially decaying profile. Anomalously high pitch angles and a radial profile increasing towards the edge are found for the most strongly emitting particles in the distribution.Pitch angle scattering by toroidal magnetic field ripple is consistent with this picture. An alternative explanation is the presence of high frequency instabilities in combination with the formation of a runaway shell at the edge of the plasma.
静止したトカマク・ア・コンフィギュラシオン・バリアブル（TCV）ランダウェイ放電において観測されたシンクロトロン放射を、3つの異なる波長間隔を対象としたフィルター付きカメラ画像を用いて研究した。トモグラフィー同時代数再構成法（SART）手順を通じて、これらの相対論的粒子の空間的・運動量的分布のうち、高運動量・高ピッチ角部分が再構成される。分布の実験的推定は、ランダウェイ回避および緩和戦略設計の根底にある形成・減衰・輸送モデルの検証と改良に重要である。テスト分布を用いることにより、本インバージョン手順が、シンクロトロン画像に最も寄与する位相空間領域において、数十パーセント以内の精度の推定値を提供することを実証する。放射スペクトルの異なる部分を中心とするフィルター画像を組み合わせることで、プローブされる運動量空間の領域が広がり、再構成誤差が低減されることを見いだした。次に、SARTアルゴリズムを用いて、選択したTCV放電におけるランダウェイ運動量分布の時空間情報を取得する。運動量分布は、アバランシェ的な指数関数的減衰プロファイルへと緩和することが見いだされた。分布内で最も強く放射する粒子について、異常に高いピッチ角と、動径方向外向きに増加するプロファイルが見いだされた。トロイダル磁場リップルによるピッチ角散乱は、この描像と整合的である。別の説明として、高周波不安定性の存在と、プラズマ周辺部でのランダウェイシェル形成の組み合わせが考えられる。