The beam emission spectroscopy (BES) diagnostic is used to measure fluctuations of electron density in the edge and core of fusion plasmas, and is a key in understanding turbulence in a plasma reactor. A synthetic BES diagnostic for the turbulence simulation code XGC1 has been developed using a realistic neutral beam model and an optical system easily adaptable to different kinds of tokamaks. The beam is modeled using multiple beam energy components, each one with a fraction of the total energy and their own mass and energy (mono-energetic components). The optical system consists of a lens focusing a bundle of optical fibers and resulting in a 2D measurement. The synthetic diagnostic gives similar correlation functions and behaviour of the turbulences than the usual methods that do not take into account the full 3D optical effects. The results, based on a simulation of XGC1, contain an analysis of the correlation (in space and time), a comparison of different approximations possible and their importance in accurately modeling the BES diagnostic.
ビーム発光分光(BES)診断は、核融合プラズマの周辺部および中心部における電子密度の変動を測定するために用いられ、プラズマ炉における乱流を理解する上で重要である。乱流シミュレーションコードXGC1用の合成BES診断は、現実的な中性粒子ビームモデルと、異なる種類のトカマクに容易に適応可能な光学系を用いて開発された。ビームは複数のビームエネルギー成分を用いてモデル化され、各成分は全エネルギーの一部とそれぞれ固有の質量およびエネルギーを持つ(単一エネルギー成分)。光学系は、光ファイバーバンドルを集光するレンズと、それによる2次元測定から構成される。合成診断は、完全な3次元光学効果を考慮しない通常の手法と同様の相関関数および乱流の挙動を示す。XGC1のシミュレーションに基づく結果には、時間的および空間的な相関の解析、可能な異なる近似の比較、およびBES診断を正確にモデル化する上でのそれらの重要性が含まれる。