Interferometers based on phase measurement technique have been widely used to measure the plasma line integrated density (LID) in the magnetic fusion devices. Phase jump is an inherent drawback of phase measurement techniques. Once a phase jump occurs, phase errors should be compensated for by referring the complementary diagnostics. In a multi-chord interferometer used to measure plasma density profiles, phase errors can be compensated for using the phase relationship between adjacent receivers. To utilize the phase relationship between receivers, microwaves emitted from a single transmitter are spatially distributed to all receivers. The total phase changes are tracked by spatially accumulating the phase differences between adjacent receivers. Since temporal accumulation of the phase changes is not required, phase measurement failure due to phase jumps does not affect subsequent measurements. In multi-chord interferometers, phase loss due to beam refraction is also a serious problem because the beams are incident on the plasma at oblique angles. The beams are refracted due to the plasma density gradient. In a multi-chord interferometer with a single distributed transmitter, the phase loss problem is automatically solved because some of the microwaves always enter the receivers via curved beam paths, but interpretation of the measurements is problematic because the actual beam paths differ from the straight paths in vacuum. An algorithm is developed to find the actual curved beam paths by iterating four procedures: reconstructing density profile using tomography from the previously estimated LID, ray tracing beam path in the reconstructed density profile, estimating LID with the ray traced beam path information from phase measurements, and averaging the estimated LID with the previous LID. In this paper, the principles of single transmitter multi-chord interferometry are demonstrated by analyzing synthetically generated data and the algorithm of iterative tomography is described in detail.
位相測定技術に基づく干渉計は、磁場核融合装置におけるプラズマ線積分密度（LID）の測定に広く用いられてきた。位相跳びは、位相測定技術に固有の欠点である。位相跳びが発生すると、相補的な診断装置を参照することによって位相誤差を補償する必要がある。プラズマ密度分布の測定に用いられるマルチコード干渉計では、隣接する受信機間の位相関係を用いて位相誤差を補償できる。受信機間の位相関係を利用するために、単一の送信機から放射されたマイクロ波は空間的に全ての受信機へ分配される。全位相変化は、隣接する受信機間の位相差を空間的に累積することによって追跡される。位相変化の時間的累積が不要であるため、位相跳びによる位相測定の失敗はその後の測定に影響を及ぼさない。マルチコード干渉計では、ビームが斜め角度でプラズマに入射するため、ビーム屈折による位相損失も深刻な問題である。ビームはプラズマ密度勾配によって屈折する。単一の分散送信機を備えたマルチコード干渉計では、マイクロ波の一部が常に湾曲したビーム経路を介して受信機に入るため、位相損失の問題は自動的に解決される。しかし、実際のビーム経路が真空中の直線経路と異なるため、測定値の解釈には問題がある。実際の湾曲ビーム経路を求めるアルゴリズムが開発された。これは、以下の4つの手順を反復することによる：事前に推定されたLIDからトモグラフィーを用いて密度分布を再構成する、再構成された密度分布内でビーム経路を光線追跡する、光線追跡されたビーム経路情報を用いて位相測定からLIDを推定する、および推定されたLIDを以前のLIDと平均する。本論文では、単一送信機マルチコード干渉計測の原理を合成生成データの解析により実証し、反復トモグラフィーのアルゴリズムを詳細に述べる。