In this work, the fluctuations properties measured by Langmuir and ball-pen probes are compared, aiming at investigating the influence of temperature fluctuations on Langmuir probe measurements, including the cross-field turbulent particle flux. With this aim, a 5-pin probe was designed to estimate the radial particle transport due to fluctuations simultaneously using Langmuir and ball-pen probes. A considerable difference is observed in the amplitude of the floating potential fluctuations measured by the two types of probes, but not in statistical properties such as skewness. The turbulent particle flux was found to be roughly four times larger when measured with Langmuir probes. However, quantities such as the phase velocity of the fluctuations or the poloidal correlation lengths are not significantly different, as floating potential fluctuations measured by both types of probes are highly correlated and roughly in phase. Finally, it is suggested that ball-pen and emissive probes may underestimate the amplitude of the plasma potential fluctuations and therefore probe measurements must be carefully validated.
本研究では、Langmuirプローブとball-penプローブによって測定された変動特性を比較し、温度変動がLangmuirプローブ測定(横断方向の乱流粒子束を含む)に及ぼす影響を調査することを目的とする。この目的のため、5ピンプローブを設計し、Langmuirプローブとball-penプローブを同時に用いて、変動による径方向の粒子輸送を推定した。2種類のプローブによって測定された浮遊電位変動の振幅にはかなりの差が観察されるが、歪度などの統計的性質には差は見られない。乱流粒子束は、Langmuirプローブを用いて測定した場合、約4倍大きいことが判明した。しかし、変動の位相速度やポロイダル相関長などの量は、両タイプのプローブによって測定された浮遊電位変動が高い相関を示し、ほぼ同位相であるため、有意な差は見られない。最後に、ball-penプローブおよび発光プローブは、プラズマ電位変動の振幅を過小評価する可能性があるため、プローブ測定は慎重に検証されるべきであることが示唆される。