Two synthetic diagnostics are implemented for the high-k scattering system in NSTX (Smith et al 2008 Rev. Sci. Instrum.79 123501) allowing direct comparisons between the synthetic and experimentally detected frequency and wavenumber spectra of electron-scale turbulence fluctuations. Synthetic diagnostics are formulated in real-space and in wavenumber space, and are deployed in realistic electron-scale simulations carried out with the GYRO code (Candy and Waltz 2003 J. Comput. Phys.186 545). A highly unstable electron temperature gradient (ETG) mode regime in a modest-β NSTX NBI-heated H-mode discharge is chosen for the analysis. Mapping the measured wavenumbers to field aligned coordinates shows that the high-k system is sensitive to fluctuations that are closer to the spectral peak in the density fluctuation wavenumber spectrum (streamers) than originally predicted. The analyses of synthetic spectra show that the frequency response of the detected fluctuations is dominated by Doppler shift and is insensitive to the turbulence drive. The shape of the high-k density fluctuation wavenumber spectrum is sensitive to the ETG turbulence drive conditions, and can be reproduced in a sensitivity scan of the most pertinent turbulent drive terms in the simulation.
2つの合成診断法が、NSTXにおける高k散乱システムに対して実装され(Smithら2008 Rev. Sci. Instrum. 79 123501)、合成診断と実験で検出された電子スケール乱流揺動の周波数スペクトルおよび波数スペクトルを直接比較することを可能にした。合成診断は実空間および波数空間の両方で定式化され、GYROコードを用いて実施された現実的な電子スケールシミュレーションに適用された(Candy and Waltz 2003 J. Comput. Phys. 186 545)。解析対象として、穏やかなβ値を有するNSTXのNBI加熱Hモード放電における強不安定な電子温度勾配(ETG)モード領域を選択した。測定された波数を磁力線座標に写像した結果、高kシステムは、密度揺動波数スペクトルにおけるスペクトルピーク(ストリーマ)により近い揺動に対して感度を有することが示された。合成スペクトルの解析から、検出された揺動の周波数応答はドップラーシフトによって支配され、乱流駆動に対して鈍感であることが明らかになった。高k密度揺動波数スペクトルの形状はETG乱流駆動条件に敏感であり、シミュレーションにおける最も関連性の高い乱流駆動項の感度走査によって再現可能であることが示された。