The technique of correlation Doppler reflectometry for providing radial correlation length Lr measurements is explored in this paper. Experimental Lr measurements are obtained using the recently installed dual channel Doppler reflectometer system on ASDEX Upgrade. The experimental measurements agree well with theory and with Lr measured on other fusion devices using different diagnostic techniques. A strong link between Lr and plasma confinement could be observed. From the L- to the H-mode, an increase in the absolute value of Er shear was detected at the same plasma edge region where a decrease in Lr was measured. This observation is in agreement with theoretical models which predict that an increase in the absolute shear suppresses turbulent fluctuations in the plasma, leading to a reduction in Lr. Furthermore, Lr decreases from the plasma core to the edge and decreases with increasing plasma triangularity δ. The experimental results have been extensively modelled using a 2-dimensional finite difference time domain code. The simulations confirm that Doppler reflectometry provides robust radial correlation lengths of the turbulence with high resolution and suggests that Lr is independent of the turbulence wavenumber k⊥ and its fluctuation level.
本論文では、相関ドップラー反射測定法を用いて径方向相関長Lrの測定を行う手法について検討する。実験的なLr測定は、ASDEX Upgradeに最近設置された二重チャンネルドップラー反射計システムを用いて取得された。実験測定結果は、理論および他の核融合装置において異なる診断手法を用いて測定されたLrとよく一致する。Lrとプラズマ閉じ込めの間には強い関連性が観察された。LモードからHモードへの遷移に伴い、Lrの減少が測定された同じプラズマ周辺領域において、Erシアの絶対値の増加が検出された。この観察結果は、絶対シアの増加がプラズマ中の乱流揺動を抑制し、Lrの減少をもたらすという理論モデルと一致する。さらに、Lrはプラズマコアから周辺部に向かって減少し、プラズマ三角形度δの増加に伴って減少する。実験結果は、2次元有限差分時間領域コードを用いて広範囲にモデル化された。シミュレーションにより、ドップラー反射測定法が高分解能で乱流の頑健な径方向相関長を提供することが確認され、Lrが乱流の波数k⊥およびその揺動レベルに依存しないことが示唆される。