An integrated data analysis system based on Bayesian inference has been developed for application to data from multiple diagnostics over the two-dimensional cross-section of tokamak divertors. The divertor multi-instrument Bayesian analysis system (D-MIBAS) has been tested on a synthetic dataset (including realistic experimental uncertainties) generated from SOLPS-ITER predictions of the MAST-U divertor. The resulting inference was within 6%, 5%, and 30% median absolute percentage error of the SOLPS-ITER-predicted electron temperature, electron density, and neutral atomic hydrogen density, respectively, across a two-dimensional poloidal cross-section of the MAST-U Super-X outer divertor. To accommodate molecular contributions to Balmer emission, an advanced emission model has been developed. This is shown to be crucial for inference accuracy. Our D-MIBAS system utilises a mesh aligned to poloidal magnetic flux-surfaces, throughout the divertor, with plasma parameters assigned to each mesh vertex and collectively considered in the inference. This allowed comprehensive forward models of multiple diagnostics and the inclusion of expected physics. This is shown to be important for inference precision when including molecular contributions to Balmer emission. These developments pave the way for accurate, two-dimensional electron temperature, electron density, and neutral atomic hydrogen density inferences for MAST-U divertor experimental data for the first time.
ベイズ推論に基づく統合データ解析システムが、トカマクダイバータの二次元断面にわたる複数の計測データへの適用のために開発された。ダイバータ多計測ベイズ解析システム（D-MIBAS）は、SOLPS-ITERによるMAST-Uダイバータの予測から生成された合成データセット（現実的な実験不確かさを含む）で試験された。その結果得られた推論は、MAST-U Super-X外側ダイバータの二次元ポロイダル断面にわたって、SOLPS-ITERが予測した電子温度、電子密度、および中性原子状水素密度に対して、それぞれ中央絶対パーセント誤差が6%、5%、および30%以内であった。バルマー発光への分子の寄与を考慮するために、高度な発光モデルが開発された。これは推論精度にとって決定的に重要であることが示された。我々のD-MIBASシステムは、ダイバータ全体にわたってポロイダル磁束面に整列したメッシュを利用し、各メッシュ頂点にプラズマパラメータを割り当て、推論において集合的に考慮する。これにより、複数の計測の包括的なフォワードモデルと、期待される物理の組み込みが可能になった。これは、バルマー発光への分子の寄与を含める際の推論精度にとって重要であることが示された。これらの発展は、MAST-Uダイバータの実験データに対する正確な二次元の電子温度、電子密度、および中性原子状水素密度の推論を初めて可能にする道を開くものである。