利用多光谱同步辐射图像对 TCV 中逃逸电子分布函数进行层析重建
等离子体物理
2021-05-26 v3
摘要
我们利用针对三个不同波长区间的滤光相机图像，研究了静态 TCV 逃逸电子放电中观测到的同步辐射。通过层析 SART 过程，重建了这些相对论性粒子的空间与动量分布中高动量、高螺距角的部分。分布函数的实验估计对于验证和完善构成逃逸避免与缓解策略设计基础的生成、衰减与输运模型十分重要。利用测试分布，我们证明了反演过程在相空间中对照射同步辐射图像贡献最大的区域提供了精度在几十个百分点以内的估计。我们发现，组合围绕发射谱不同部分滤波的图像拓宽了所探测的动量空间部分并降低了重建误差。接着，使用 SART 算法获取选定 TCV 放电中时空逃逸电子动量分布的信息。发现动量分布弛豫为类似雪崩的指数衰减剖面。在分布中辐射最强的粒子中发现了异常高的螺距角以及向边缘递增的径向剖面。由环向磁场波纹引起的螺距角散射与该图像一致。另一种解释是在等离子体边缘存在高频不稳定性并伴随逃逸电子壳层的形成。
引用
@article{arxiv.2011.00077,
title = {Tomographic reconstruction of the runaway distribution function in TCV using multispectral synchrotron images},
author = {T. A. Wijkamp and A. Perek and J. Decker and B. Duval and M. Hoppe and G. Papp and U. A. Sheikh and I. G. J. Classen and R. J. E. Jaspers and the TCV team and the EUROfusion MST1 team},
journal= {arXiv preprint arXiv:2011.00077},
year = {2021}
}
备注
18 pages, 13 figures, submitted to Nuclear Fusion