The different reflectometry methods currently used for the determination of electron density profiles of fusion plasmas suffer serious limitations due mainly to plasma fluctuations and to parasitic reflections in the transmission waveguides. An advanced method, based on pulse compression radar techniques, can be applied to overcome these limitations. This paper reports two series of results obtained at JET, which for the first time validate the pulse compression method for reflectometry on thermonuclear plasmas. The first results are for a reflector positioned a short distance beyond the end of a long, complex and oversized waveguide. The same waveguide is used for transmission and reception, inducing many parasitic reflections. The second series of results are from measurements on JET plasmas, using different waveguide configurations. Results both with the reflector and the plasma show that multiple reflections within the transmission line can be eliminated by a correction technique in the signal analysis procedure. A precision of typically 1 cm can be obtained for the measured position of the reflector, or the plasma cutoff layer, with only 20-50 frequency steps. With the fast frequency synthesizers currently available, the complete measurement could be made in 2-5 mu s, thereby freezing plasma fluctuations due to MHD and most of the microturbulence.
現在電子密度分布の測定に用いられている種々の反射測定法は、主にプラズマの揺らぎや伝送導波管内の寄生反射によって深刻な制約を受けている。パルス圧縮レーダー技術に基づく先進的な手法は、これらの制約を克服するために適用可能である。本論文では、JETにおいて得られた2系列の実験結果を報告する。これらの結果は、核融合プラズマにおける反射測定法へのパルス圧縮手法の適用を初めて検証するものである。第1の結果は、長尺で複雑なオーバーサイズ導波管の終端よりやや先に設置された反射体に関するものである。この導波管は送受信の両方に使用され、多くの寄生反射を誘起する。第2の系列の結果は、異なる導波管構成を用いたJETプラズマでの測定から得られたものである。反射体およびプラズマの両方を用いた結果は、伝送線路内の多重反射が信号解析手順における補正手法によって除去可能であることを示している。反射体の測定位置については、わずか20〜50周波数ステップで典型的に1cmの精度が達成可能である。現在利用可能な高速周波数シンセサイザーを用いれば、完全な測定は2〜5マイクロ秒で実施可能であり、これによりMHDおよび大部分の微視的乱流によるプラズマ揺らぎの影響を凍結することができる。