Improvement of Thomson Scattering Diagnostics Using Stimulated-Brillouin-Scattering-Based Phase Conjugate Mirrors
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概要
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In order to improve the measurement performance of incoherent Thomson scattering diagnostics, a high performance phase conjugate mirror based on stimulated Brillouin scattering (SBS-PCM) is applied to a Thomson scattering system for the first time in the JT-60U tokamak. We have demonstrated that a SBS-PCM which uses heavy-fluorocarbon liquid showed a high reflectivity of 95% at a high input-power of 145W. Using the SBS-PCM, two newly developed methods were employed to increase the amount of scattered light. In the first method, we first developed a new optical design to provide a double-pass scattering scheme with the SBS-PCM. In this new optical design, a laser beam passing through the plasma is reflected by the SBS-PCM, and the reflected beam is returned via the same path by means of the phase conjugate effect, and is then passed through the plasma again, in order to increase the scattered light. A double-pass Thomson scattering scheme using the SBS-PCM was demonstrated in JT-60U ohmic plasma, resulting in an increase of the scattered light by a factor of 1.6, and the reduction of relative error by 2/3 for electron temperature measurement in contrast to single-pass scattering. A multi-pass Thomson scattering scheme is also proposed based on the results of double-pass scattering. It is estimated that multi-pass scattering allows the generation of several times the amount of scattered light, and the reduction of the relative error for electron temperature measurement by 37% in contrast to single-pass scattering. Regarding the second method, a high average-power of YAG laser system was developed by applying the SBS-PCM to a existent diagnostic laser. As a result, the average-power was increased by over 8 times in contrast to the average power of the original system, achieving up to 368W (7.4J×50Hz).
- 社団法人プラズマ・核融合学会の論文
- 2004-10-25
著者
-
吉田 英次
大阪大学 レーザーエネルギー学研究センター
-
吉田 英次
大阪大学レーザーエネルギー学研究センター
-
波多江 仰紀
日本原子力研究開発機構
-
中塚 正大
Institute of Laser Engineering, Osaka University
-
波多江 仰紀
Naka Fusion Research Establishment, Japan Atomic Energy Research Institute
-
吉田 英次
Institute of Laser Engineering, Osaka University
-
中塚 正大
レーザー技術総合研
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