Strong anomalous spectra were systematically observed in collective Thomson scattering (CTS) at 140 GHz in the high-field tokamak FTU, a proof-of-principle experiment of CTS on thermal density fluctuations performed with propagation below electron cyclotron (EC) resonance with the final aim of demonstrating high-density CTS in the extraordinary mode. Following the results of two experimental campaigns expressly performed to investigate them, these spectra are ascribed to a gyrotron perturbation caused by a back-reflected signal originating in the beam injection port, where the electron cyclotron layer, the upper-hybrid layer and the right-handed cutoff layer unavoidably crossed by the probing beam are activated by a breakdown plasma sustained by the beam itself. The degree of generality ascribable to our results and the constraints they set on present and future CTS experiments with propagation below electron cyclotron resonance are discussed. A viable solution in terms of a transmit antenna robust against the risk of gyrotron perturbation is suggested.
強異常スペクトルは、高磁場トカマクFTUにおける140 GHzでの集団トムソン散乱(CTS)において系統的に観測された。これは、電子サイクロトロン(EC)共鳴以下の伝播で行われる熱密度ゆらぎのCTSに関する原理実証実験であり、最終的な目的は異常モードにおける高密度CTSの実証であった。これらを調査するために明示的に実施された2回の実験キャンペーンの結果に基づき、これらのスペクトルは、ビーム入射ポートにおいて発生する後方反射信号に起因するジャイロトロン摂動によるものと帰属される。そこでは、プロービングビームが必然的に横切る電子サイクロトロン層、上部混成層、および右旋回カットオフ層が、ビーム自体によって維持される絶縁破壊プラズマによって活性化される。我々の結果に帰属可能な一般性の程度と、それらが現在および将来のEC共鳴以下の伝播によるCTS実験に課す制約について考察する。また、ジャイロトロン摂動のリスクに対して堅牢な送信アンテナという観点からの実現可能な解決策が提案される。