Ion cyclotron resonance heating has been investigated, both experimentally and theoretically, on the Wisconsin Levitated Octupole. Heating of both ions and electrons has been observed. Typically, a two component ion energy distribution is produced (300 and 50 eV) with 500 kW of r.f. power coupled into a 5*1012 cm-3 plasma. Power is coupled to the plasma with an antenna that also serves as the inductor of an oscillator tank circuit. The oscillator is tunable from 1 to 3 MHz and can be applied for periods up to 10 ms. The experiments were performed with hydrogen, gun-injected plasmas. Most of the theoretical work presented deals with a calculation that predicts the plasma loading. A slab model is used, and the questions of accessibility, polarization and damping of the evanescent radio frequency electromagnetic fields are addressed. It is found that cold plasma theory cannot account for the heating, and therefore hot plasma theory is invoked to explain the results. The loading measurements and theoretical predictions are found to be in reasonable agreement.
イオンサイクロトロン共鳴加熱は、ウィスコンシン浮遊八極子装置において実験的および理論的に研究されてきた。イオンと電子の両方の加熱が観測されている。典型的には、500 kWの高周波電力が5×10¹² cm⁻³のプラズマに結合されることにより、2成分のイオンエネルギー分布(300 eVと50 eV)が生成される。電力は、発振回路のインダクタとしても機能するアンテナを介してプラズマに結合される。発振器は1〜3 MHzの範囲で同調可能であり、最大10 msの期間適用できる。実験は、水素を用いたガン入射プラズマで実施された。提示された理論的研究の大部分は、プラズマ負荷を予測する計算に関するものである。スラブモデルが用いられ、減衰する高周波電磁場の到達可能性、偏極、および減衰の問題が扱われている。冷プラズマ理論では加熱を説明できないことが判明し、そのため結果を説明するために高温プラズマ理論が適用されている。負荷測定値と理論予測は合理的に一致することが見出されている。