In the l = 3/m = 9 Uragan-3M (U-3M) torsatron (R0 = 1 m, ā≈0.12 m, Bϕ = 0.72 T, ι(ā)/2π≈0.4), an open helical divertor is realized. A hydrogen plasma with e≈2×1018 m-3, Te≈0.3 keV, Ti≈0.1 keV is produced and heated by RF fields (ω≈ωci). The flows of diverted plasma are detected by 78 plane Langmuir probes aligned poloidally in the spacings between the helical coils in two geometrically symmetric poloidal cross-sections of the torus. In measurements of the distributions of ambipolar (e.g. the ion saturation current Is) and non-ambipolar (e.g. the current to a grounded probe Ip) plasma flows, a strong vertical asymmetry of these distributions is observed, its main characteristics being a many-fold difference in the values of Is in the outgoing flows in the upper and lower parts of the torus and the opposite signs of Ip in these flows, with the positive current corresponding to the larger ambipolar flow of the diverted plasma. Reversal of the direction of the toroidal magnetic field results in the reversal of the asymmetry, with the larger flux (and Ip>0) always flowing in the ion B×∇B drift direction. On this basis, it is concluded that the asymmetry is related to direct (non-diffusive) losses of charged particles from the confinement volume. This conclusion is validated by numerical modelling of thermal and fast particle orbits in U-3M, where qualitative agreement has been revealed between the calculated distribution of the angular co-ordinates of lost particles and the measured poloidal distributions of the flows of diverted plasma.
l = 3/m = 9ウラガン3M(U-3M)トルサトロン(R0 = 1 m、ā≈0.12 m、Bϕ = 0.72 T、ι(ā)/2π≈0.4)において、開放型ヘリカルダイバータが実現されている。水素プラズマ(e≈2×10^18 m^-3、Te≈0.3 keV、Ti≈0.1 keV)は、RF加熱(ω≈ωci)により生成・加熱される。ダイバータプラズマの流れは、トーラスの幾何学的に対称な2つのポロイダル断面において、ヘリカルコイル間の間隙にポロイダル方向に整列した78個の平面ラングミュアプローブによって検出される。ambipolar(例:イオン飽和電流Is)および非ambipolar(例:接地プローブへの電流Ip)プラズマ流の分布の測定において、これらの分布の強い垂直方向の非対称性が観測され、その主な特徴は、トーラスの上部と下部における外向き流のIs値の数倍の差と、これらの流れにおけるIpの符号の反転であり、正の電流はダイバータプラズマのより大きなambipolar流に対応する。トロイダル磁場方向の反転は非対称性の反転をもたらし、より大きなフラックス(およびIp>0)は常にイオンのB×∇Bドリフト方向に流れる。このことに基づき、非対称性は閉じ込め領域からの荷電粒子の直接(非拡散)損失に関連すると結論づけられる。この結論は、U-3Mにおける熱的および高速粒子の軌道の数値モデリングによって検証され、失われた粒子の角度座標の計算分布と、ダイバータプラズマ流のポロイダル分布の測定結果との間に定性的な一致が示された。