Numerical diagnostics using 3D simulation data are carried out to capture fluctuation properties in helical plasmas. Here, ion-temperature-gradient (ITG) turbulence data are used and obtained by the gyrokinetic code, GKV-X, with realistic magnetic configuration. Fluctuations are calculated in the field aligned coordinates, which have long wave lengths in the magnetic field direction and are anisotropic in the radial and poloidal directions; their features are represented in the experimental frame. For the validation, the density fluctuation spectrum is calculated, which is integrated along the line of sight as in the phase contrast imaging signals. From that integrated signal, its vertical profile is reconstructed by utilizing the variation of the direction of the magnetic field, as the operation carried out in experimental data. In experiments, there usually exists a limitation on the observation region and spatial resolution, so differences between the deteriorated and real spectra is confirmed by numerical simulations with variations related to spatial limitations. ITG modes have a characteristic wavelength and frequency, and are identified with sufficient spatial resolution even from the integrated signal by comparing the wavenumber spectra at different radial positions. Combination of multiple flux-tube data is also tested for calculation to give fluctuations spreading in wider radial ranges of plasma. These fluctuation spectra are compared with the experimental one for comprehensive understanding of experimental observations.
3次元シミュレーションデータを用いた数値診断を実施し、ヘリカルプラズマにおける揺動特性を捕捉する。ここでは、イオン温度勾配（ITG）乱流データを使用し、現実的な磁場配位を有するジャイロ運動論コードGKV-Xによって取得されたものである。揺動は磁場方向に長い波長を持ち、径方向およびポロイダル方向に異方性を持つ磁力線座標系で計算され、その特徴は実験座標系で表現される。検証のため、位相コントラストイメージング信号と同様に視線方向に積分された密度揺動スペクトルが計算される。その積分信号から、実験データで行われる操作と同様に、磁場方向の変化を利用して鉛直プロファイルが再構成される。実験では通常、観測領域と空間分解能に制限が存在するため、空間的制限に関連する変化を伴う数値シミュレーションにより、劣化したスペクトルと実際のスペクトルの差異が確認される。ITGモードは特徴的な波長と周波数を有し、異なる径方向位置での波数スペクトルを比較することにより、積分信号からでも十分な空間分解能で同定される。より広い径方向範囲のプラズマに広がる揺動を計算するため、複数のフラックスチューブデータの組み合わせも試験される。これらの揺動スペクトルは、実験観測の包括的理解のために実験スペクトルと比較される。