2D profiles of electron density and neutral temperature are inferred from multi-delay coherence imaging spectroscopy data of divertor plasmas using a non-linear inversion technique. The inference is based on imaging the spectral line-broadening of Balmer lines and can differentiate between the Doppler and Stark broadening components by measuring the fringe contrast at multiple interferometric delays simultaneously. The model has been applied to images generated from simulated density profiles to evaluate its performance. Typical mean absolute errors of 30% are achieved, which are consistent with Monte Carlo uncertainty propagation accounting for noise, uncertainties in the calibrations, and in the model inputs. The analysis has been tested on experimental data from the MAST-U Super-X divertor, where it infers typical electron densities of 2–3 1019 m−3 and neutral temperatures of 0–2 eV during beam-heated L-mode discharges. The results are shown to be in reasonable agreement with the other available diagnostics.
電子密度と中性粒子温度の2Dプロファイルは、非線形逆変換手法を用いて、ダイバータプラズマのマルチディレイコヒーレンスイメージング分光データから推定される。この推定は、バルマー線のスペクトル線の広がりをイメージングすることに基づいており、複数の干渉計遅延におけるフリンジコントラストを同時に測定することで、ドップラー広がり成分とシュタルク広がり成分を区別することができる。このモデルは、その性能を評価するために、シミュレートされた密度プロファイルから生成された画像に適用されている。典型的な平均絶対誤差30%が達成され、これは、ノイズ、較正の不確かさ、およびモデル入力の不確かさを考慮したモンテカルロ不確かさ伝播と一致している。この解析は、MAST-UスーパーXダイバータからの実験データでテストされており、ビーム加熱Lモード放電中に、典型的な電子密度2–3 10^19 m−3と中性粒子温度0–2 eVを推定している。結果は、他の利用可能な診断手法と合理的に一致することが示されている。