The evaluation of probe measurements in the swept regime can be performed via a fit to the ion branch of the current-voltage (I–V) characteristic, providing the most relevant plasma parameters such as the ion saturation current, the electron temperature and the floating potential. In this paper, we present a parametric study based upon the existing flush-mounted probe setup briefly operated at the COMPASS tokamak, aiming to compare relevant I–V formulas widely used for such analysis. Selected four-parametric fit descriptions were applied to synthetic data obtained by simulation of the probe in a particle-in-cell model, SPICE, both in simplified 2D and more complex 3D geometries. Plasma parameters recovered by the fit were compared to the input from the model and the precision of this recovery was mapped to a wide range of parameters, especially with respect to the ratio of the probe size dpin to the Larmor radius rL. Results show that while the electron temperature and the floating potential can be obtained quite precisely regardless of the method, the ion saturation current can be identified incorrectly, mainly due to the fact that the sheath expansion description by optical approximation is not sufficient for almost grazing field line angles of incidence, especially when dpin ∼ rL. We show, however, that operation of flush-mounted probes can be fruitful especially in high-field devices. Additionally, we have explored the sensitivity on the available bias potential range, showing that for proper analysis of I–V characteristic using four-parametric fit, the lower bound of the fit range should be at least below the floating potential. If this condition cannot be satisfied, three-parametric fit in the range close to the floating potential can still produce results with acceptable precision.
掃引領域におけるプローブ測定の評価は、電流-電圧（I-V）特性のイオン分枝へのフィッティングによって実施でき、イオン飽和電流、電子温度、浮遊電位などの最も関連するプラズマパラメータが得られる。本論文では、COMPACTトカマクにおいて短期間運転された既存のフラッシュマウントプローブ設置に基づくパラメトリック研究を提示し、このような解析に広く用いられている関連するI-V式を比較することを目的とする。選択した4パラメータフィッティング記述を、粒子セルモデルであるSPICEによるプローブのシミュレーションから得られた合成データに適用した。ここでは、簡略化された2次元およびより複雑な3次元の両方の幾何形状を用いた。フィッティングによって回復されたプラズマパラメータをモデルへの入力値と比較し、この回復の精度を広範囲のパラメータにわたってマッピングした。特に、プローブサイズdpinとラーモア半径rLの比に着目した。結果は、電子温度と浮遊電位は手法に関係なくかなり正確に得られる一方、イオン飽和電流は誤って特定され得ることを示している。これは主に、シース膨張の記述が、ほぼ平行な磁力線入射角、特にdpin≒rLの場合において不十分であることに起因する。しかしながら、フラッシュマウントプローブの動作は、高磁場装置において特に有効であることを示す。さらに、利用可能なバイアス電圧範囲に対する感度も調査し、4パラメータフィッティングを用いたI-V特性の適切な解析には、フィッティング範囲の下限が浮遊電位より少なくとも[値]下にあるべきであることを示した。この条件を満たせない場合でも、浮遊電位近傍の範囲での3パラメータフィッティングにより、許容可能な精度の結果が得られることを示した。