Amélioration réussie des mesures de température et de densité

Le tokamak TCV a été récemment arrêté pour améliorer le diagnostic de diffusion Thomson (TS). Sitôt après sa mise en service, les premières mesures ont démontré une amélioration impressionnante des capacités du système. Comme on peut le voir sur la figure, le profil de densité électronique obtenu par le nouveau système TS (bleu) contient beaucoup plus de points que celui obtenu avec la configuration précédente (rouge). Cette résolution accrue permet une meilleure caractérisation des structures fines qui peuvent se produire le long du profil, comme l'épaule située autour de la position verticale -0,2m appelée "piédestal".

L'amélioration de la résolution spatiale été motivée par l'intérêt croissant pour les phénomènes ayant lieu au bord des plasmas montrant un tel piedestal. Elle a été partiellement financée par EUROfusion, le consortium européen pour la recherche sur la fusion. Ses principaux objectifs étaient de doubler le nombre de polychromateurs installés passant de 47 à 89 et de re-configurer complètement le système de fibres optiques collectant la lumière diffusée en tenant compte de l'augmentation des polychromateurs.

Dès le début de la recherche en fusion dans les tokamaks, la diffusion d'un faisceau laser sur les électrons du plasma, appelée Incoherent Thomson Scattering, a fourni des mesures spatiales et temporelles cruciales de la température et de la densité électroniques. Le principe est d'envoyer un faisceau laser puissant à travers le plasma et de collecter la lumière diffusée par les électrons du plasma. Cette lumière diffusée est ensuite analysée spectralement par des polychromateurs qui permettent des estimations précises de la température et de la densité locales des électrons. Un tel système fonctionne sur le tokamak TCV depuis ses débuts. Cependant, la multiplication du nombre de volumes analysés et des polychromateurs a permis une bien meilleure résolution spatiale.