Determination of both the radial and poloidal components of electron density fluctuation parameters in a tokamak edge plasma was achieved by operation of two narrow Li-beams (FWHM ≈10 mm at a distance of 100 mm from the source), which were separated by 50 mm. Beams of thermal lithium atoms were generated using a newly developed oven, which provides a long operation time and a high reliability. The lithium atoms, with a mean velocity of ≈1.7 km s−1, were injected radially into the plasma edge, where they were excited and ionized by the plasma. The line radiation (resonance transition 2s–2p, λ = 670.8 nm) of the excited atoms was observed, which enables determination of the electron density profiles. The measurements are performed with high temporal (Δt ≃ 2 µs) and spatial (Δr ≃ 1 mm in the radial and Δp ≃ 10 mm in the poloidal direction) resolution, thus also allowing determination of the fluctuations. This new diagnostic permits studies of both radial and poloidal fluctuation parameters like the correlation length, wavenumber, frequency spectrum, propagation velocity and lifetime. The method can be applied continuously over long discharges without disturbing the plasma.
トカマク周辺部における電子密度揺動の動径方向およびポロイダル方向の両成分の測定は、2本の細いLiビーム（光源から100 mmの距離でFWHM ≈10 mm）を50 mm離して動作させることにより達成された。熱リチウム原子ビームは、新たに開発されたオーブンを用いて生成され、これにより長時間の動作と高い信頼性が得られた。平均速度 ≈1.7 km s⁻¹ のリチウム原子は、プラズマ周辺部へ動径方向に注入され、そこでプラズマによって励起および電離された。励起原子の線放射（共鳴遷移 2s–2p、λ = 670.8 nm）を観測することにより、電子密度分布の測定が可能となった。この測定は、高い時間分解能（Δt ≃ 2 µs）と高い空間分解能（動径方向にΔr ≃ 1 mm、ポロイダル方向にΔp ≃ 10 mm）を有し、これにより揺動の測定も可能となった。この新しい診断法により、相関長、波数、周波数スペクトル、伝播速度、寿命といった動径方向およびポロイダル方向の揺動パラメータの両方の研究が可能となる。本手法は、プラズマを擾乱することなく、長時間の放電にわたって連続的に適用することができる。