Generalized scaling laws for the formation of plasma confiningpotentials and the associated effectiveness of the potentials produced aresystematically investigated to find the physics essentials common to therepresentative tandem mirror operational modes of GAMMA 10, and toexplore novel extended operational modes from the scaling bases constructed.(a) The potential formation scalings are generalized using a novel finding ofwider validity of Cohen's strong ECH theorycovering the representative modes. (b) The potentials produced, in turn,provide a favourable novel scaling of the increase in the central cell electrontemperatures Te with increasing thermal barrier potentials ϕb, limited by theavailable ECH power. The scaling of Te with ϕb is well interpreted in terms ofthe generalized Pastukhov theory of plasma potential confinement. A detailedcomparison of the results from several related modified theories is also made.(c) Consolidation of the two major scalings of (a) and (b) in a tandem mirror iscarried out by the use of an electron energy balance equation for the first time.In addition, (d) an empirical scaling of ϕc with ECH power in the plug regionand the central cell densities are studied to discover whether there is the possibility of extending these theoretically well interpreted scaling data to parametersin the future scalable regime. There is also a discussion about numerical scalings in thethree dimensional parameter spaces.
一般化されたスケーリング則は、プラズマ閉じ込めポテンシャルの形成と、それに関連するポテンシャルの有効性について、系統的に調査するために提示される。その物理的基礎は、代表的なタンデムミラーGAMMA 10の運転モードに共通する本質を見出すこと、そして構築されたスケーリング基盤から新たな拡張運転モードを探求することにある。(a) ポテンシャル形成のスケーリング則は、代表的なモードを網羅するCohenの強力なECH理論のより広い妥当性に関する新たな知見を用いて一般化される。(b) 結果として得られるポテンシャルは、利用可能なECHパワーによって制限される、中心セル電子温度Teの増加に伴う閉じ込めポテンシャルφbの増加に関する、好ましい新規スケーリングを提供する。Teのφbに対するスケーリングは、プラズマポテンシャル閉じ込めの一般化されたPastukhov理論の観点から明確に解釈される。関連するいくつかの修正理論の結果との詳細な比較も行われる。(c) タンデムミラーにおける(a)と(b)の二つの主要なスケーリングの統合は、電子エネルギー収支方程式を用いることにより、初めて達成される。さらに、(d) プラグ領域におけるECHパワーと中心セル密度に対するφcの経験的スケーリングが、これらの理論的に解釈されたスケーリングデータを将来のスケーラブルな領域へ拡張できる可能性を探るために調査される。三次元パラメータ空間における数値スケーリングについての議論も提示される。