In fusion experiments, real-time feedback control of the plasma position plays a vital role for machine protection and disruption avoidance. This control task is presently performed using magnetic measurements that, in future long pulse tokamak devices of the ITER class, may be affected by drifting integrators or radiation induced voltages in the magnetic pickup coils. These effects could have an impact on the magnetic equilibrium reconstruction, causing potential losses of position control and, consequently, leading to premature discharge termination or plasma-facing component damage. Frequency modulated continuous wave O-mode reflectometry, a non-magnetic dependent technique used to measure the density profile, was proposed to backup or complement the standard magnetic-based control in such devices. This new control scheme has just been successfully demonstrated for the first time on the ASDEX Upgrade (AUG) tokamak. The location of the plasma boundary, used in the control of the plasma column position, was tracked in real-time (RT) using dedicated algorithms and a new approach that combines the reflectometry edge profile and a scaled line integrated density measurement from interferometry. Although feasibility studies on the viability of this method had been previously conducted at AUG, the capabilities required to produce this on-line demonstration were only incorporated in the diagnostic after a recent upgrade of its data acquisition and processing hardware. The results herein presented show the first successful demonstration of the reflectometry plasma position application as proposed for ITER.
核融合実験において、プラズマ位置のリアルタイムフィードバック制御は、機器保護とディスラプション回避のために極めて重要な役割を果たす。この制御は現在、磁気計測を用いて行われているが、将来のITER級長パルストカマク装置では、磁気ピックアップコイルにおける積分器のドリフトや放射線誘起電圧の影響を受ける可能性がある。これらの影響は磁気平衡再構成に影響を及ぼし、位置制御の喪失を引き起こし、その結果、早期の放電終了やプラズマ対向機器の損傷につながる可能性がある。周波数変調連続波Oモード反射測定は、密度分布計測に用いられる非磁気依存技術であり、このような装置において標準的な磁気ベース制御を補完または代替するものとして提案された。この新しい制御方式は、ASDEX Upgrade(AUG)トカマクにおいて初めて実証に成功した。プラズマ柱位置の制御に用いられるプラズマ境界位置は、反射測定による端部分布と干渉計によるスケーリングされた線積分密度を組み合わせる新しいアプローチと専用アルゴリズムを用いて、リアルタイム(RT)で追跡された。この方法の実現可能性に関する検証はAUGにおいて以前に実施されていたが、オンライン実証に必要な機能は、データ収集・処理ハードウェアの最近のアップグレード後に初めて計測システムに組み込まれた。本稿で示す結果は、ITER向けに提案された反射測定によるプラズマ位置応用の初めての成功した実証である。