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Temporal and spatial evolution of the ion temperature in the WEST tokamak

P Forestier-Colleoni, O Peyrusse, G Colledani, C Desgranges, E Geulin, D Guibert, R Guirlet, P Maget, P Manas, G Miglionico2026年5月Plasma Physics and Controlled FusionIF 2.2出版社

Understanding ion temperature dynamics is crucial for interpreting energy transport, heating and confinement in magnetically confined plasmas. In the WEST tokamak, ion temperature is typically inferred from neutron flux measurements, which provide reliable global estimates but lack spatial resolution. To overcome this limitation, we employ the x-ray imaging crystal spectrometer (XICS), which allows ion temperature measurements with both temporal and spatial resolution. This paper presents the XICS diagnostic, methods, its capabilities and limitations. As an illustration an analysis of two representative WEST discharges are presented. The first features stationary plasma parameters, highlighting the temporal and spatial evolution of ion temperature profiles along with associated uncertainties. The second involves an x-point radiator regime, where a sudden increase in ion temperature and profile modification are observed. A comparison with neutron flux measurements demonstrates good agreement, confirming the reliability of XICS and its potential for future experimental campaigns.

日本語訳

イオン温度ダイナミクスの理解は、磁場閉じ込めプラズマにおけるエネルギー輸送、加熱、閉じ込めを解釈するために重要である。WESTトカマクでは、イオン温度は通常、中性子束測定から推定され、信頼性の高い全体的な推定値が得られるが、空間分解能を欠いている。この制限を克服するために、我々はX線イメージング結晶分光器(XICS)を採用する。これにより、時間・空間分解能の両方を備えたイオン温度測定が可能になる。本論文では、XICS診断、手法、その能力と限界を提示する。例として、2つの代表的なWEST放電の解析を示す。1つ目は定常的なプラズマパラメータを特徴とし、イオン温度プロファイルの時間的・空間的発展と関連する不確かさを強調する。2つ目はX点放射体領域を含み、イオン温度の急激な上昇とプロファイルの変化が観測される。中性子束測定との比較は良好な一致を示し、XICSの信頼性と将来の実験キャンペーンへの可能性を確認する。

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WEST

AIによる論文要約

WESTトカマクにおけるイオン温度の時間的・空間的進化
JA核融合プラズマ診断に興味のある学生や研究者、特にイオン温度計測の空間分解能向上に関心がある方。#WESTトカマク #イオン温度 #XICS #プラズマ診断 #核融合
LLM向け: {"Title": "イオン温度の時空間進化", "Authors": "Not specified", "Research Objective": "WEST…

核融合炉では、プラズマのイオン温度を理解することが重要です。従来のWESTトカマクでは中性子計測で大まかな温度しかわからなかったため、X線イメージング結晶分光器(XICS)を用いて時間的・空間的なイオン温度分布を計測する手法を開発しました。本論文ではXICSの能力と限界を示し、2つの代表的な放電について解析。定常状態では温度分布の時間変化と不確かさを、X-point放射モードでは急激な温度上昇と分布変化を観測。中性子計測との比較も良好で、今後の実験への応用が期待されます。

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