Following the lead of Nguyen van Yen (2012 Nucl. Fusion52 013005), this article tackles the problem of tomographic inversion with one camera assuming a constant emissivity of light along the magnetic field lines. In this way, the 3D problem reduces to 2D by helical symmetry, allowing for the reconstruction of any poloidal plane in the field of view of the camera. It is shown in this article that the complexity of using a wavelet basis for the reconstruction, as presented by Nguyen van Yen, is not necessary. The method is also validated by confronting it to 3D numerical data coming from the TOKAM3X code, for which the emissivity is slowly varying along the field lines (up to 20%), showing the robustness of the reconstruction. The technique is then applied to real camera data recorded during a D-shaped ohmic plasma shot realized in the COMPASS tokamak. The method is experimentally validated by comparing reconstructed data from camera and ion saturation currents measured by Langmuir probes in the divertor region. Finally, it is shown that automatic detection and tracking of structures visible in the reconstructed poloidal plane enables unique investigations of edge plasma physics and opens wide perspectives for this method.
Nguyen van (2012 Nucl. Fusion52 013005)の先例に従い、本論文は磁力線に沿った光の放射が一定であると仮定した場合の、単一カメラによるトモグラフィー逆問題に取り組む。このようにして、3次元問題は螺旋対称性により2次元問題に帰着され、カメラの視野内の任意のポロイダル断面の再構成が可能となる。本論文では、Nguyen vanが提示したような、再構成のためのウェーブレット基底を用いる複雑さは必要ないことを示す。また、本手法は、TOKAM3Xコードから得られた3次元数値データとの比較により検証され、放射率が磁力線に沿って緩やかに変化する場合（最大20%の変動）でも、再構成の頑健性が示される。さらに、本手法はCOMPASSトカマクで実施されたD字型オーミックプラズマの実験中に記録された実カメラデータに適用される。本手法は、カメラデータから再構成されたデータと、ダイバータ領域におけるラングミュアプローブによるイオン飽和電流の測定値との比較により、実験的に検証される。最後に、再構成されたポロイダル断面における構造の自動検出と追跡が、周辺プラズマ物理の独自の研究を可能にし、本手法の幅広い応用の可能性を開くことが示される。