This book is a collection of papers, written by specialists in the field, on advanced topics of nuclear fusion diagnostics. The 78 contributions were originally presented at the International Conference on Advanced Diagnostics for Magnetic and Inertial Fusion held at Villa Monastero, Italy in September 2001. Both magnetically confined and inertial fusion programmes are quite extensively covered, with more emphasis given to the former scheme. In the case of magnetic confinement, since the present international programme is strongly focused on next-step devices, particular attention is devoted to techniques and technologies viable in an environment with strong neutron fluxes. Indeed, in the first section, the various methods are considered in the perspective of performing the measurements of the relevant parameters in conditions approaching a burning plasma, mainly in the Tokamak configuration. The most demanding requirements, like the implications of the use of tritium and radiation resistance, are reviewed and the most challenging open issues, which require further research and development, are also clearly mentioned.The following three sections are devoted to some of the most recent developments in plasma diagnostics, which are grouped according to the following classification: `Neutron and particle diagnostics', `Optical and x-ray diagnostics' and `Interferometry, Polarimetry and Thomson Scattering'. In these chapters, several of the most recent results are given, covering measurements taken on the most advanced experiments around the world. Here the developments described deal more with the requirements imposed by the physical issues to be studied. They are therefore more focused on the approaches adopted to increase the spatial and time resolution of the diagnostics, on some methods to improve the characterisation of the turbulence and on fast particles. Good coverage is given to neutron diagnostics, which are assuming increasing relevance as the plasma parameters approach ignition. Spectroscopic systems and their recent developments are well represented, whereas edge diagnostics are somewhat thin on the ground. A dedicated section is devoted to the latest tests on radiation effects and technological issues. The problems of damage to optical components and the difficulties presented by the determination of the tritium inventory are described.In the last part, the new diagnostic systems of the most recent experiments (under construction or recently operated) are reported. Various aspects of some diagnostics not included in the three previous sections are also covered, with particular emphasis on microwaves and infrared diagnostics.The book is well suited for specialists and, more generally, for people involved in nuclear fusion, who need information about the most recent developments in the field of plasma diagnostics. The papers cover many aspects of the challenges and possible solutions for performing measurements in fusion machines approaching reactor conditions. On the other hand, the contributions are in general quite advanced and would be challenging for people without a significant background in plasma diagnostics and nuclear fusion. The quality of the paper is more than satisfactory both from the point of view of clarity and of graphics. Moreover, at the beginning of the book, several papers make a considerable effort to put diagnostic issues in the wider context of present day nuclear fusion research. For those topics, which are too involved to be completely described in a conference contribution, in general adequate references are provided for deeper investigation.A MurariApproximately one third of the papers included in this volume deal with diagnostics related to inertial confinement fusion plasmas (i.e., laser-produced plasmas and pulsed-power). These papers discuss recent developments in charged particle diagnostics, neutron diagnostics, optical and x-ray measurements along with laser and particle probing diagnostics. The resulting collection of papers is comprehensive and wide-ranging and all of the major laboratories in Europe, the US, and Japan are represented. There is important discussion on the development of diagnostics for the National Ignition Facility, LMJ, and future ultra-high intensity laser experiments as well as papers on wire array z-pinch experiments. It is especially useful to have the contributions from inertial confinement fusion experiments intermingled with those from magnetic confinement fusion. The separation between these two approaches to fusion is often unfortunately large, so one of the pleasing things about this book is that it is very easy for readers familiar with experimental research in one area to compare `state of the art' plasma diagnostics in the other area. Hopefully this will facilitate the development of new ideas in both areas. This book is a conference proceedings and as such, almost all of the papers included are quite brief and are highly technical. Consequently, the book is not particularly pedagogical and would be most useful to researchers already working in this area of physics. For these readers, however, Advanced Diagnostics for Magnetic and Inertial Confinement Fusion is an excellent overview of the present status of fusion plasma diagnostics.K Krushelnick
本書は、核融合診断の高度なトピックについて、専門家によって執筆された論文を集めたものである。収録された78編の論文は、2001年9月にイタリアのヴィラ・モナステロで開催された「磁場閉じ込め及び慣性閉じ込め核融合のための先進診断に関する国際会議」において当初発表されたものである。磁場閉じ込め核融合と慣性閉じ込め核融合の両プログラムがかなり広範囲に扱われているが、前者の方式により重点が置かれている。磁場閉じ込めの場合、現在の国際プログラムが次世代装置に強く焦点を当てていることから、強い中性子束環境で実現可能な技術と手法に特に注意が払われている。実際、最初のセクションでは、主にトカマク配位において、燃焼プラズマに近い条件での関連パラメータの測定を実施するという観点から、様々な方法が考察されている。最も厳しい要求事項、例えばトリチウムの使用の影響や放射線耐性などが検討され、さらなる研究開発を必要とする最も困難な未解決課題も明確に言及されている。続く3つのセクションは、プラズマ診断における最新の進展の一部に充てられており、「中性子及び粒子診断」、「光学及びX線診断」、「干渉計測、偏光計測及びトムソン散乱」という分類に従ってグループ化されている。これらの章では、世界中の最先端実験で行われた測定を対象とした最新の結果の一部が示されている。ここで述べられている進展は、研究対象となる物理的課題によって課される要求事項に主に対応するものである。したがって、診断の空間分解能と時間分解能を向上させるために採用されたアプローチ、乱流の特性評価を改善するためのいくつかの方法、そして高速粒子に重点が置かれている。プラズマパラメータが点火条件に近づくにつれて重要性を増している中性子診断には、十分な紙面が割かれている。分光システムとその最近の発展は十分に取り上げられている一方、周辺部診断についてはやや扱いが薄い。放射線影響と技術的課題に関する最新の試験に充てられた専用セクションが設けられている。光学部品の損傷問題とトリチウムインベントリの決定に伴う困難が述べられている。最後の部分では、最新の実験装置（建設中または最近運転が開始されたもの）のための新しい診断システムが報告されている。前述の3つのセクションに含まれないいくつかの診断の様々な側面も扱われており、特にマイクロ波診断と赤外線診断に重点が置かれている。本書は、核融合に関わる専門家、そしてプラズマ診断分野における最新の発展に関する情報を必要とする一般の研究者に適している。論文は、炉心条件に近づく核融合装置における測定実施の課題と可能な解決策の多くの側面を扱っている。一方、寄稿論文は概して高度であり、プラズマ診断と核融合に関する十分な背景知識を持たない読者にとっては難解であろう。論文の質は、明瞭さと図表の両方の観点から極めて満足のいくものである。さらに、本書の冒部では、いくつかの論文が診断問題を今日の核融合研究のより広い文脈の中で位置づけることにかなりの努力を払っている。会議発表では完全に記述するには複雑すぎるトピックについては、一般的に、より深い調査のための適切な参考文献が提供されている。本書に収録された論文の約3分の1は、慣性閉じ込め核融合プラズマ（すなわち、レーザー生成プラズマ及びパルスパワープラズマ）に関連する診断を扱っている。これらの論文は、荷電粒子診断、中性子診断、光学及びX線計測、ならびにレーザー及び粒子プローブ診断における最近の進展を論じている。結果として得られた論文集は包括的かつ広範囲にわたり、欧州、米国、日本の主要な研究所のすべてが代表されている。国立点火施設（NIF）、LMJ、そして将来の超高強度レーザー実験のための診断開発に関する重要な議論があり、ワイヤアレイZピンチ実験に関する論文も含まれている。慣性閉じ込め核融合実験からの寄稿が磁場閉じ込め核融合のものと混在していることは特に有益である。これら二つの核融合アプローチ間の隔たりはしばしば残念ながら大きいため、本書の利点の一つは、一方の分野の実験研究に精通した読者が、他方の分野の最先端プラズマ診断を容易に比較できることである。うまくいけば、これにより両分野における新しいアイデアの創出が促進されるであろう。本書は会議 proceedings であり、その性質上、収録された論文のほとんどはかなり簡潔で高度に専門的である。したがって、本書は特に教育的なものではなく、この物理学の分野で既に研究に従事している研究者に最も有用であろう。しかし、そのような読者にとっては、『磁場閉じ込め及び慣性閉じ込め核融合のための先進診断』は、核融合プラズマ診断の現状に関する優れた概観を提供するものである。 K Krushelnick