We present a synthetic soft x-ray (SXR) forward-modeling framework that characterizes the emissivity structure of rotating magnetic islands in the Lithium Tokamak eXperiment- across space and time. Magnetic islands associated with tearing modes produce modulations in line-integrated SXR brightness. Traditional tomographic methods struggle to resolve these structures in devices with limited sightlines, resulting in an under-determined inversion problem, or otherwise necessitate equilibrium reconstruction data, preventing their use in active control. Our approach removes this challenge by combining a fully three-dimensional ray-tracing model with a time-dependent emissivity prescription of a magnetic island. The model is validated through helical island geometry, rotation measured by magnetic diagnostics, and equilibrium constraints from PSI-Tri reconstructions. Synthetic brightness signals are generated for each photodiode sightline from a modeled emissivity profile and directly compared with experimental data from a tangential midplane SXR array. By fitting the synthetic diagnostic output to the observed brightness across time, we simultaneously infer key geometric parameters-such as island radial location, island width, and rotation frequency-without requiring full tomographic reconstruction, all with an average absolute deviation of less than . This work demonstrates that forward modeling with a single tangential array can extract key island parameters in a spherical tokamak, providing a computationally efficient alternative to conventional SXR tomography and providing a pathway toward real-time magnetic-island characterization in future devices.
我々は、Lithium Tokamak eXperiment- において回転する磁気アイランドの放射率構造を空間的および時間的に特徴づける、合成軟X線（SXR）フォワードモデリングフレームワークを提示する。ティアリングモードに関連する磁気アイランドは、視線積分されたSXR輝度に変調を生じさせる。従来のトモグラフィー法は、視線が限られた装置ではこれらの構造を分解するのに苦慮し、劣決定の逆問題となるか、そうでなければ平衡再構成データを必要とし、アクティブ制御への使用を妨げる。我々の手法は、完全三次元レイトレーシングモデルと磁気アイランドの時間依存放射率表現を組み合わせることで、この課題を除去する。モデルは、ヘリカルアイランド形状、磁気診断によって測定された回転、およびPSI-Tri再構成からの平衡拘束条件を通じて検証される。モデル化された放射率分布から各フォトダイオード視線に対する合成輝度信号が生成され、接線方向中赤道面SXRアレイからの実験データと直接比較される。合成診断出力を観測された輝度に時間にわたってフィッティングすることにより、完全なトモグラフィー再構成を必要とせずに、アイランドの径方向位置、アイランド幅、回転周波数といった主要な幾何学的パラメータを同時に推定し、その平均絶対偏差は 未満である。この研究は、単一の接線方向アレイを用いたフォワードモデリングが、球状トカマクにおいて主要なアイランドパラメータを抽出できることを実証し、従来のSXRトモグラフィーに代わる計算効率の高い手法を提供し、将来の装置におけるリアルタイム磁気アイランド特性評価への経路を提供する。