Spherical tori (ST) have much lower aspect ratio (a/R) and lower toroidal magnetic field than conventional tokamaks and stellarators. This paper will highlight some of the challenges and opportunities these features pose in the diagnosis of ST plasmas in the National Spherical Torus Experiment (NSTX), and discuss some of the corresponding diagnostic development that is underway. The low aspect ratio necessitates a small centre stack, with tight space constraints and large thermal excursions, complicating the design of magnetic sensors in this region. The toroidal magnetic field on the NSTX is ⩽0.6 T, making it impossible to use ECE as a good monitor of electron temperature. A promising new development for diagnosing electron temperature is electron Bernstein wave radiometry, which is currently being pursued on the NSTX. A high-resolution charge exchange recombination spectroscopy system is being installed. Since non-inductive current initiation and sustainment are top-level NSTX research goals, measurements of the current profile J(R) are essential to many planned experiments. On the NSTX several modifications are planned to adapt the motional Stark effect (MSE) technique to lower field, and two novel MSE systems are being prototyped. Several high-speed two-dimensional imaging techniques are being developed for viewing both visible and x-ray emission. The toroidal field is equivalent to the poloidal field at the outside plasma edge, producing a large field pitch (>50°) at the outer midplane. The large shear in pitch angle makes some fluctuation diagnostics like beam emission spectroscopy very difficult, while providing a means of achieving spatial localization for microwave scattering investigations of high-k turbulence, which are predicted to be virulent for NSTX plasmas. A brief description of several of these techniques will be given in the context of the current NSTX diagnostic set.This article was due to appear in issue 7 of Plasma Physics and Controlled Fusion. To access this special issue please follow this link: http://www.iop.org/EJ/toc/0741-3335/45/7.
球状トーラス(ST)は、従来のトカマクやステラレーターに比べて、アスペクト比(a/R)とトロイダル磁場がはるかに低い。本論文では、国立球状トーラス実験装置(NSTX)におけるSTプラズマの計測においてこれらの特徴がもたらす課題と機会のいくつかを概説し、現在進行中の対応する計測開発のいくつかについて議論する。低アスペクト比は小型の中心柱を必要とし、空間的制約が厳しく熱負荷も大きいため、この領域における磁気センサーの設計が複雑になる。NSTXのトロイダル磁場は0.6 T以下であり、ECEを電子温度の良好なモニターとして使用することは不可能である。電子温度計測のための有望な新たな開発として、電子バーンスタイン波放射測定法があり、現在NSTXで研究が進められている。高分解能の荷電交換再結合分光システムが設置されつつある。非誘導電流立ち上げと維持はNSTXの最優先研究目標であるため、電流分布J(R)の計測は多くの実験にとって不可欠である。NSTXでは、モトル・スターク効果(MSE)法を低磁場に適応させるためのいくつかの改良が計画されており、2つの新しいMSEシステムが試作されている。可視およびX線発光を観測するための複数の高速2次元イメージング技術が開発されている。トロイダル磁場とポロイダル磁場はプラズマ外縁部で同等となり、外側中平面で大きな磁場ピッチ角(>50°)を生じる。ピッチ角の大きなシアは、ビーム放射分光などの一部のゆらぎ計測を困難にする一方で、NSTXプラズマにおいて強い乱流が予測される高波数乱流のマイクロ波散乱計測の空間局在化を実現する手段を提供する。これらの技術のいくつかについて、現在のNSTX計測システムの観点から簡単に説明する。本論文は、Plasma Physics and Controlled Fusion誌の第45巻第7号に掲載される予定であった。この特別号にアクセスするには、次のリンクを参照されたい:http://www.iop.org/EJ/toc/0741-3335/45/7。