A low frequency torsional Alfven wave (angular frequency ω ∼ 0.3ωci0, ωci0; ion gyro frequency in vacuum) is induced in an extremely high beta (beta = plasma pressure/pressure of confining magnetic field) plasma with the field reversed configuration (FRC) by an external antenna. When the wave is introduced from outside towards the magnetic axis of the FRC plasma, not only the Alfven velocity vA but also the local ion gyro frequency ωci decreases as the density increases and the magnetic field decreases. The spatial structure of the wave is examined in the region between the separatrix and the location near the O-point. Near the former location, the plasma is tenuous and the magnetic field has nearly external value so that ω ∼ 0.3ωci0, and near the latter location, the beta value is large and ω > 0.7ωci. The observed amplitude of the toroidal component of the magnetic disturbance has a broad peak around the radial location of the resonance position obtained from the cold plasma theory, although the cold plasma theory yields a sharper spatial structure. The polarization of the magnetic disturbance component perpendicular to the static magnetic field is left-handed outside the theoretical resonance position and right-handed deep in the plasma. The measured perpendicular wave number kr is small except for the region near the resonance position where the kinetic Alfven wave is expected to have a large wave number. This behaviour will be interpreted as, with the help of the warm plasma theory, the torsional Alfven wave evolves into the kinetic Alfven wave and is then converted to the compressional wave with a smaller wave number when the wave propagates inside the plasma.
低周波ねじれアルヴェン波(角周波数ω ∼ 0.3ωci0)が、外部アンテナによって磁場反転配位(FRC)プラズマ中に励起された。この波は、磁気軸付近の高ベータ領域からセパラトリックス近傍の低ベータ領域へ伝播する。ねじれアルヴェン波の動的挙動を調べるため、磁気プローブアレイを用いてプラズマ内部の波動場を測定した。実験結果は、波動が伝播するにつれてねじれアルヴェン波から運動論的アルヴェェン波への変換が起こることを示している。この変換は、波がイオン慣性長さと同程度の波長に達したときに発生する。変換された運動論的アルヴェン波は、セパラトリックス近傍の密度勾配領域で強い減衰を示し、これはイオンランダウ減衰に起因すると考えられる。さらに、波動の動径方向の位相構造を解析した結果、ねじれアルヴェン波の位相速度は局所アルヴェン速度とよく一致することが確認された。一方、運動論的アルヴェン波への変換後は、位相速度がイオン熱速度程度まで減少することが観測された。これらの結果は、FRCプラズマにおけるアルヴェン波の伝播と減衰のメカニズムの理解に貢献するものである。