Experiments are described which investigate the parametric variation of particle confinement in heated and unheated decaying plasmas in the Culham Superconducting Levitron. The parameter range investigated, expressed in terms of a collisionality parameter, is similar to that found in the current generation of reverse-field pinch experiments and in the edge regime of present-day tokamak experiments. The variation of the particle confinement time with electron temperature, electron-density and magnetic field strength was found to be approximately of the form τp ∝ T½ B2/n which is that expected for classical diffusion . The measured confinement times were, however, shorter than those predicted by classical diffusion by a factor of 3–10, depending on the magnetic shear. The diffusion rate was found to be approximately proportional to where s is the mean shear length. Low-frequency spectra of floating-potential fluctuations were measured, and it was found that the amplitude of these fluctuations was reduced by increasing magnetic shear. The resistive-g mode has been suggested as a possible explanation for the low-frequency fluctuations, and the diffusion coefficient predicted for this mode (D = γ/k2) has a scaling similar to that observed.
加熱および非加熱の減衰プラズマにおける粒子閉じ込めのパラメータ変動を調査する実験について、カルハム超伝導レヴィトロンにおいて記述する。調査されたパラメータ範囲は、衝突度パラメータで表すと、現在の世代の逆転磁場ピンチ実験および現在のトカマク実験の端部領域で見られるものと類似している。粒子閉じ込め時間の電子温度、電子密度、および磁場強度に対する変動は、おおよそ τp ∝ T½ B2/n の形であることが見出された。これは古典拡散に期待されるものである。しかしながら、測定された閉じ込め時間は、磁気シアに依存して、古典拡散によって予測される値よりも3〜10倍短かった。拡散率は、平均シア長を s とすると、おおよそ に比例することが見出された。浮遊電位変動の低周波スペクトルが測定され、これらの変動の振幅は磁気シアの増加によって減少することが見出された。抵抗性gモードが低周波変動の可能な説明として提案されており、このモードについて予測される拡散係数(D = γ/k2)は、観測されたものと類似したスケーリングを持つ。