基于垂直电子圆形谱发射的超热电子动力学实验与数值研究

TCV（Tokamak à Configuration Variable）装配备了一套先进的诊断装置，用于研究超热电子动力学。其中，垂直电子圆形谱发射（VECE）诊断通过沿垂直线视野测量电子圆形谱发射，为电子能量分布提供了宝贵的洞察。然而，由于谐波重叠和热辐射噪声，重建电子分布函数的挑战十分严峻。更为实用的做法是基于动力学仿真进行 ECE 前向建模。为此，我们引入 YODA，一个新的合成 ECE 诊断框架，用于任意电子分布和天线几何构成下的辐射与再吸收模拟。该框架经与成熟的合成 ECE 代码 SPECE 验证，以 ohmic TCV 放电为参考案例。在本研究中，使用 3D 弹性平均 Fokker-Planck 代码 LUKE 对两个电子圆形电流驱动（ECCD）实验中的电子分布进行建模。使用综合 LUKE-YODA 框架生成的合成光谱成功复现了这两个仿真放电中实验 VECE 测量的主要特征。动力学与合成 ECE 仿真的结合，使得我们能够识别电子分布函数中产生 VECE 信号特定特征的特征。