A superheterodyne reflectometer could provide a direct and inexpensive measurement of ion species mixes with different charge-to-mass ratios. Using the cold plasma dispersion relation, the ion–ion hybrid cutoff frequency is uniquely determined by the density ratio and cyclotron frequencies of the two different species. The phase of a 20 MHz wave that travels from the launching point to the cutoff layer to the receiving antenna provides a direct measure of the hydrogen : deuterium species mix. In the first experiment, a fast Alfvén wave is launched perpendicular to a hydrogen–deuterium plasma from the low field side of the DIII-D tokamak. Quantitative measurements observe a hydrogen concentration range of 3–67% and a maximum penetration depth of 0.60 m. Corroborative values are obtained from two independent diagnostics. In the second experiment, the fast Alfvén wave is launched from the high field side (HFS) during a hydrogen puffing experiment. The results suggest that a wave launched from the HFS is able to tunnel through the resonance layer and reflect back to the receiving antenna.
スーパーヘテロダイン反射計は、異なる電荷対質量比を持つイオン種の混合を直接的かつ低コストで測定できる可能性がある。冷プラズマ分散関係を用いると、イオン-イオン混成遮断周波数は、2つの異なる種の密度比とサイクロトロン周波数によって一意に決定される。発射点から遮断層を経て受信アンテナに到達する20 MHz波の位相は、水素：重水素のイオン種混合比を直接的に示す。最初の実験では、DIII-Dトカマクの低磁場側から水素-重水素プラズマに向けて速いアルフヴェン波を垂直に発射した。定量測定により、水素濃度は3〜67%の範囲で観測され、最大浸透深さは0.60 mであった。2つの独立した診断法から裏付けとなる値が得られた。2番目の実験では、水素ガス入射中の高磁場側（HFS）から速いアルフヴェン波を発射した。その結果、HFSから発射された波は共鳴層をトンネル効果で通過し、受信アンテナに反射して戻ることができることが示唆された。