Hot electrons as well as hot ions are a desirable feature of any fusion device. By particle simulations (in slab geometry) and simple theory, investigations are made on two variants of the Toroidal Cusp Experiment (TCX) with an eye to achieving hot electrons, while retaining its large direct ion heating feature. A toroidal field added to the TCX configuration, with cusp magnets arranged poloidally to partly cancel cusp trapping of the electrons, ensures electron flow across the cusps and electron heating. Helical winding of the cusp magnets around the torus with pitch θ ⪆ (m/M)1/2 allows trapped electron flow on average helical paths; however, ions can still flow across the cusps, and the · heating of ions and electrons can be varied at will.
高温電子と同様に高温イオンは、いかなる核融合装置においても望ましい特徴である。スラブ形状における粒子シミュレーションと簡単な理論により、トロイダルカスプ実験装置(TCX)の2つの変形について、その大きな直接イオン加熱特性を維持しつつ高温電子を実現することを目的として調査が行われた。TCX配位にトロイダル磁場を追加し、カスプ磁石をポロイダル方向に配置して電子のカスプ閉じ込めを部分的に打ち消すことにより、カスプを横切る電子の流れと電子加熱が確保される。トーラスの周りにカスプ磁石をピッチθ ⪆ (m/M)1/2で螺旋状に巻くことにより、閉じ込められた電子は平均的に螺旋経路に沿って流れることができる。しかし、イオンは依然としてカスプを横切って流れることができ、イオンと電子の加熱は自由に変えることができる。