The radial distributions of the main plasma parameters in the scrape-off-layer of the COMPASS tokamak are measured during L-mode and H-mode regimes by using both Langmuir and ball-pen probes mounted on a horizontal reciprocating manipulator. The radial profile of the plasma potential derived previously from Langmuir probes data by using the first derivative probe technique is compared with data derived using ball-pen probes. A good agreement can be seen between the data acquired by the two techniques during the L-mode discharge and during the H-mode regime within the inter-ELM periods. In contrast with the first derivative probe technique, the ball-pen probe technique does not require a swept voltage and, therefore, the temporal resolution is only limited by the data acquisition system. In the electron temperature evaluation, in the far scrape-off layer and in the limiter shadow, where the electron energy distribution is Maxwellian, the results from both techniques match well. In the vicinity of the last closed flux surface, where the electron energy distribution function is bi-Maxwellian, the ball-pen probe technique results are in agreement with the high-temperature components of the electron distribution only. We also discuss the application of relatively large Langmuir probes placed in parallel and perpendicularly to the magnetic field lines to studying the main plasma parameters. The results obtained by the two types of the large probes agree well. They are compared with Thomson scattering data for electron temperatures and densities. The results for the electron densities are compared also with the results from ASTRA code calculation of the electron source due to the ionization of the neutrals by fast electrons and the origin of the bi-Maxwellian electron energy distribution function is briefly discussed.
スクレイプオフ層における主要なプラズマパラメータの動径分布は、水平往復駆動プローブに搭載されたラングミュアプローブとボールペンプローブの両方を用いて、LモードおよびHモードの各状態においてCOMPASSトカマクで測定された。プラズマ電位の動径プロファイルは、一次微分プローブ法を用いてラングミュアプローブのデータから導出されたもので、ボールペンプローブを用いて得られたデータと比較された。Lモード放電中およびHモード状態のELM間期において、2つの手法で取得されたデータ間には良好な一致が見られた。一次微分プローブ法とは対照的に、ボールペンプローブ法は掃引電圧を必要としないため、時間分解能はデータ収集システムによってのみ制限される。電子温度の評価においては、スクレイプオフ層の遠方領域およびリミター影領域では、電子エネルギー分布がマクスウェル分布であるため、両手法の結果は良好に一致する。最終閉塞磁気面近傍では、電子エネルギー分布関数が二温度マクスウェル分布となるが、ボールペンプローブ法の結果は電子分布の高温成分のみと一致する。また、磁力線に平行および垂直に配置された大型ラングミュアプローブを主要なプラズマパラメータの研究に適用することについても議論する。2種類の大型プローブによって得られた結果は良好に一致する。これらは、電子温度および電子密度についてトムソン散乱データと比較される。電子密度の結果は、高速電子による中性粒子の電離に起因する電子源のASTRAコード計算結果とも比較され、二温度マクスウェル電子エネルギー分布関数の起源について簡潔に考察される。