A core fluctuation diagnostic based on the phase-contrast imaging (PCI) technique has been designed for the JT-60SA tokamak, with the assistance of a synthetic diagnostic coupled to a gyrokinetic code. Using a tangentially viewing geometry, this system would be able to resolve small-scale microturbulence as well as macroscopic fluctuations, with good spatial and temporal resolution, throughout the plasma cross-section and in all plasma regimes. The spatial resolution will be optimal (<5% of the minor radius) in the pedestal region and near the magnetic axis. The accessible wave-number range will cover the main ion-scale instabilities predicted to be at play, and optionally also the electron-scale ones. The new superconducting tokamak JT-60SA, which is due to begin operating in 2021, will be the largest tokamak ever built and the most significant intermediate step in magnetic-confinement fusion before the inception of ITER operations. Turbulence is the primary cause of anomalous transport, one of the primary limiting factors in controlled nuclear fusion. Understanding and possibly controlling turbulence thus remain paramount to the fusion quest, and JT-60SA offers the possibility of performing such studies for the first time in a true reactor-relevant environment, providing also a unique opportunity for code validation. This proposal is supported by a direct modeling effort, employing the gyrokinetic code gene and a PCI synthetic diagnostic. Linear and nonlinear flux-tube simulations have been performed for a typical high-performance scenario, to identify the spectral and spatial areas of interest and illustrate the potential for fruitful theory-experiment comparison. While only electrostatic simulations could be carried to full completion with the computing resources deployed for this study, the work has highlighted the importance of including electromagnetic effects for proper comparisons.
位相差コントラストイメージング（PCI）技術に基づくコア揺動診断が、ジャイロ運動論コードに結合された合成診断の支援を受けて、JT-60SAトカマク用に設計された。接線方向の視野形状を用いることにより、このシステムは、プラズマ断面全体およびすべてのプラズマ領域において、良好な空間・時間分解能で、小規模な微視的乱流だけでなく巨視的揺動も分解できるであろう。空間分解能は、ペデスタル領域および磁気軸近傍で最適（小半径の5%未満）となる。アクセス可能な波数範囲は、関与すると予測される主要なイオンスケールの不安定性をカバーし、任意で電子スケールの不安定性もカバーする。2021年に運転開始予定の新しい超電導トカマクJT-60SAは、これまでに建設された最大のトカマクであり、ITER運転開始前の磁場閉じ込め核融合における最も重要な中間段階となる。乱流は異常輸送の主因であり、制御核融合における主要な制限要因の一つである。したがって、乱流を理解し、場合によっては制御することは、核融合の探求において依然として最重重要であり、JT-60SAは、真の炉心関連環境で初めてそのような研究を行う可能性を提供し、コード検証のための独自の機会も提供する。この提案は、ジャイロ運動論コードgeneとPCI合成診断を用いた直接的ンモデリングの取り組みによって支持されている。典型的な高性能シナリオに対して、線形および非線形のフラックスチューブシミュレーションが実施され、関心のあるスぺクトル領域および空間領域を特定し、実り多い理論と実験の比較の可能性を示している。本研究に投入された計算資源で完全に遂行できたのは静電シミュレーションのみであったが、適切な比較のためには電磁気効果を含めることの重要性が浮き彫りにされた。