The effect of passing particles on the confinement of particles trapped in a magnetic mirror with confining electrostatic potential is examined. Exact relations between the particle and energy fluxes and the distribution functions for two auxiliary boundary value problems are derived. Approximate analytic expressions for these fluxes, asymptotically valid for large ratio of confining potential energy to trapped-particle temperature and either large or small mirror ratio, are obtained. The results are applied to the determination of the ambipolar potential and the temperature difference between trapped and untrapped electrons in a stream-stabilized conventional mirror machine such as 2XIIB and in the plug cells of a tandemmirror machine. An important result is that, under a wide range of conditions, the potential difference Φ between the plug and the barrier of a thermal-barrier tandem-mirror machine is given by eΦ = Tep ln [(np/nb) (Tec/Tep)1/2], a modification of the Maxwell-Boltzmann result.
磁気ミラーに閉じ込められた粒子に対する閉じ込め静電ポテンシャルの影響を調べる。粒子束およびエネルギーフラックスと、2つの補助境界値問題に対する分布関数との間の正確な関係を導出する。閉じ込めポテンシャルエネルギーと閉じ込め粒子温度の比が大きい場合に漸近的に有効な、粒子束およびエネルギーフラックスの近似解析式を、ミラー比が大きい場合と小さい場合の両方について求める。これらの結果を、2XIIBのようなストリーム安定化型従来型ミラー装置およびタンデムミラー装置のプラグセルにおける両極性ポテンシャルと閉じ込め粒子と非閉じ込め粒子の温度差の決定に適用する。重要な結果として、広範囲の条件下で、熱障壁型タンデムミラー装置のプラグとバリア間のポテンシャル差Φは、eΦ = Tep ln [(np/nb) (Tec/Tep)1/2] で与えられ、これはマクスウェル・ボルツマンの結果を修正したものであることが示される。