AbstractThe proper mapping of diagnostic profiles to equilibrium flux surfaces is an important step in the analysis of tokamak data. On DIII-D, the mapping of electron temperature profiles obtained from second- and third-harmonic electron cyclotron emission (ECE) occasionally conflicts with that of Te profiles obtained by Thomson scattering, especially in high-performance negative central shear (NCS) discharges. Particularly, the ECE diagnostics report higher electron temperatures than the Thomson scattering measurements on the low-field side, although the profiles coincide within the measurement uncertainties on the high-field side. It is believed that this is the result of errors in the mapping of ∣B∣ to ρ, the normalized minor radius. This problem can be characterized for a particular equilibrium by calculating the percent reduction in ∣B∣ required to force agreement between the ECE and Thomson profiles. Calculations taking relativistic line broadening into account show that the required reduction in ∣B∣ in the range 0.2<ρ<0.8 is less than 5% in almost all cases, and is typically closer to 2%. Since the vacuum B-field is known to within a fraction of a percent, a discrepancy in total B must represent errors involving finite beta or other plasma parameters not related to vacuum magnetic field. The required reduction in ∣B∣ versus various parameters is investigated for a database of shots. It is found that in many cases the overlap error is due to the presence of large magnetic islands associated with locked modes.
トカマクデータの解析において、平衡フラックス面への診断マッピングの正確さは極めて重要である。DIII-Dでは、第2高調波および第3高調波の電子サイクロトロン放射（ECE）から得られる電子温度プロファイルのマッピングが、トムソン散乱によるTeプロファイルのマッピングと矛盾する場合がある。特に、高い性能を有する負中心磁気シア（NCS）放電において、この不一致が顕著である。具体的には、ECE診断は低磁場側においてトムソン散乱測定よりも高い電子温度を報告する一方、高磁場側では両者のプロファイルは測定不確実性の範囲内で一致する。この不一致は、∣B∣のマッピング誤差に起因すると考えられ、ECEとトムソンプロファイルの強制的な一致を図るために必要な∣B∣の低減率を計算することで、特定の平衡状態について特徴付けることができる。相対論的線幅広がりを考慮した計算によれば、0.2<ρ<0.8の範囲において必要な∣B∣の低減率は、ほぼ全てのケースで5%未満であり、典型的には約2%である。真空磁場Bは数分の一パーセントの精度で既知であることから、全磁場Bにおける不一致は、有限ベータ効果またはプラズマパラメータに依存する誤差を反映している可能性がある。様々なパラメータに対する必要な∣B∣低減率を放電データベースについて調査した結果、多くの場合においてこの重なり誤差は、ロックモードに伴う大規模な磁気島の存在に起因することが明らかとなった。