JT-60SA is the large Tokamak device that is being built in Japan under the Broader Approach Satellite Tokamak Programme and the Japanese National Programme and will operate as a satellite machine for ITER. The main goal of the JT-60SA Programme is to provide valuable information for the ITER steady-state scenario and for the design of DEMO, where the real-time control of the safety factor profile is very important, in connection with both MHD stability and plasma confinement. It has been demonstrated in this work that to this end polarimetry measurements are necessary, in particular in order to reconstruct the safety factor profile in reversed shear scenarios. In this paper we present the main steps of a conceptual feasibility study of a multi-channel polarimeter diagnostic and the resulting optimised geometry. In this study, magnetic scenario modelling, a realistic CAD-driven design and long-term operation requirements, rarely even considered at this stage, have been considered. It is shown that a far infrared polarimeter system, with a laser operating at a wavelength of 194.7 μm and up to twelve channels can be envisaged for JT-60SA. The top requirements can be attained, i.e., that the polarimeter, together with other diagnostic measurements, should provide q-profile reconstruction with an accuracy of 10% for the entire plasma cycle and suitable time resolution for real-time applications, in particular in high density and ITER-relevant plasma scenarios.
JT-60SAは、ブロードアプローチ・サテライト・トカマク計画および日本国内計画の下で日本に建設中の大型トカマク装置であり、ITERのサテライト機として運転される予定である。JT-60SA計画の主たる目的は、ITERの定常運転シナリオおよびDEMOの設計に資する貴重な情報を提供することであり、そこでは、MHD安定性とプラズマ閉じ込めの両方に関連して、安全係数分布のリアルタイム制御が極めて重要である。本研究では、この目的のために、特に逆転シアシナリオにおける安全係数分布の再構築には偏光計測が必要であることが実証された。本論文では、多チャンネル偏光計測システムの概念実証 feasibility 研究の主要なステップと、その結果得られた最適化された幾何学的配置について述べる。この研究では、磁気シナリオモデリング、現実的なCADに基づく設計、および長期運転に関する要求事項が考慮されたが、これらは通常この段階ではほとんど検討されない事項である。波長194.7 μmのレーザーを用いた遠赤外偏光計システムが、最大12チャンネルでJT-60SAに設置可能であることが示された。主要な要求事項は達成可能であり、すなわち、偏光計は他の計測システムと組み合わせることで、高密度かつITERに関連するプラズマシナリオにおいて、プラズマ全体にわたり10%の精度で安全係数分布の再構築を提供し、かつリアルタイム応用に適した時間分解能を有することが示された。