The emission of helium neutrals recycling on a poloidal limiter is analysed,so as to combine passive spectroscopy with the He I line intensity ratiomethod, widely used in combination with atomic helium beams in fusion devices,to measure the plasma electron temperature Te and density ne. The inherentproblem of passive spectroscopy, in contrast to active spectroscopy, is thatthe measured intensities result from the integration of the emission over thewhole line of view. Local information is therefore difficult to obtain. Here,however, it is demonstrated that this problem can be overcome by choosing thecorrect observing geometry that integrates the dominant plasma emission overnearly constant Te and ne chords in front of a poloidal limiter. In this paperonly radial electron temperature profiles are deduced from two He I lines,although ne measurements using a different He I line pair is also possible. Theexperimental results are in good agreement with other diagnostics. A futurepossibility of this method could be two-dimensional imaging of Te and ne inthe plasma boundary with good temporal resolution. The combination of passivespectroscopy and the He I line intensity ratio technique would be especiallyattractive in reactor-relevant conditions, where helium will be naturallypresent in the plasma.
ポロイダルリミター上でリサイクリングするヘリウム中性粒子の放射を解析し、受動分光法とHe I線強度比法を組み合わせて、核融合装置におけるプラズマ電子温度Teと電子密度neを測定する手法について検討した。受動分光法は、能動分光法とは異なり、測定される強度が視線全体にわたる放射の積分値となるため、局所情報の取得が困難であるという本質的な問題を有する。しかしながら、ポロイダルリミター前方において、支配的なプラズマ放射がほぼ一定のTeおよびneの弦に沿って積分されるような適切な観測幾何学配置を選択することにより、この問題を克服できることを実証した。本論文では、2本のHe I輝線から動径方向の電子温度分布のみを導出したが、異なるHe I輝線対を用いることで電子密度neの測定も可能である。実験結果は他の診断法と良好な一致を示した。本手法の将来の発展として、プラズマ境界領域におけるTeおよびneの二次元イメージングが高い時間分解能で実現可能であり、受動分光法とHe I線強度比法の組み合わせは、ヘリウムが自然に存在する炉心プラズマ条件において特に魅力的な診断手法となり得る。