We investigate the possibility of plasma confinement by a travelling high-frequency H wave. The experiment was performed in a toroidal pulse device. The maximal value of the high-frequency magnetic field without a plasma is 230 Oe, the frequency is 1 MHz, the phase velocity of wave propagation is 5.6 × 107 cm/sec. The high-frequency field was used for both confinement and excitation of plasma.From the distribution of the concentration of charged particles (Te = 60 000° K) and the Hz component of the high-frequency field along the chamber cross section we define the gradients of plasma pressure and magnetic pressure. Since the gradients are comparable in order of magnitude, concentration distribution differed perceptively from the corresponding distribution for a low level of high-frequency power when magnetic pressure is much smaller than plasma pressure.We have studied the conditions under which plasma confinement by the field of a travelling high-frequency wave is possible, taking into account plasma heating. It is shown that the high-frequency magnetic field that is necessary for plasma confinement increases about proportionally to Te, for which also charged-particle concentration must increase proportionally to Te3/4 For example, for Te = 105 °K there must be n = l016cm−3 and Hz = 3×103 Oe (for hydrogen plasma).Consequently, it is possible to satisfy the conditions for plasma confinement only at sufficiently large n and Hz.
移動高周波磁場によるプラズマ閉じ込めの可能性について調査する。実験はトロイダルパルス装置で実施された。プラズマを伴わない場合の高周波磁場の最大値は230 Oe、周波数は1 MHz、波の伝播位相速度は5.6 × 10⁷ cm/秒である。高周波磁場はプラズマの閉じ込めと励起の両方に使用された。チャンバー断面に沿った荷電粒子濃度の分布(Te = 60,000 K)と高周波磁場のHz成分から、プラズマ圧力勾配と磁気圧勾配を定義する。圧力勾配と磁気圧勾配が同程度の大きさであるため、高周波電力が低く磁気圧がプラズマ圧力よりはるかに小さい場合、濃度分布は対応する分布から顕著に異なる。移動高周波波によるプラズマ閉じ込めの条件を、プラズマ加熱を考慮して研究した。プラズマ閉じ込めに必要な高周波磁場は、Teにほぼ比例して増加することが示され、それに対応して荷電粒子濃度もTeの3/4乗に比例して増加する必要がある。例えば、Te = 10⁵ Kの場合、n = 10¹⁶ cm⁻³、Hz = 3 × 10³ Oeが必要である(水素プラズマの場合)。したがって、プラズマ閉じ込めの条件を満たすことができるのは、十分に大きなnとHzの値においてのみである。