The electron distribution function is statistically examined from measurements by Thomson scattering at +or-7 cm off-axis points (about half of the minor radius, 13.5 cm) from the center of the vacuum vessel of the TPE-1RM15 reversed field pinch (RFP) machine. Four different RFP discharge conditions are examined at both ports on a shot-by-shot basis. The wavelength shift of the distribution function and corresponding poloidal current density are deduced so that the same bulk electron temperatures at both the inside (-7 cm) and outside (+7 cm) ports are obtained. The deviation of the distribution function from the shifted Maxwellian is examined from the difference in fitted temperature with different weighting functions. The results indicate that in two of the experimental groups, the plasma current density carried by the tail electrons above 2.6 keV exceeds that carried by the shifted bulk Maxwellian distribution. For all of the data groups, the ratio of the current density carried by tail electrons to the total current density has a positive correlation with both E/EC (=0.14-0.22) and eta k/ eta S, where EC is the critical electric field for thermal electrons to run away, and eta k and eta S, are the plasma resistivity estimated from the helicity balance equation and Spitzer's formula, respectively. These tail electrons observed in the core plasma of an RFP can be attributed to the origin of the high-energy electrons recently observed at the edge region of RFPs.
電子分布関数は、TPE-1RM15逆転磁場ピンチ(RFP)装置の真空容器中心から+7cmオフセットした点(小半径の約半分、13.5cm)におけるトムソン散乱測定から統計的に調べられた。4つの異なるRFP放電条件が、両方のポートにおいてショット単位で調べられた。分布関数の波長シフトと対応するポロイダル電流密度は、内側(-7cm)と外側(+7cm)の両ポートで同じバルク電子温度が得られるように導出された。分布関数のシフトしたマクスウェル分布からの偏差は、異なる重み付け関数を用いたフィッティング温度の差から調べられた。結果は、2つの実験条件群において、2.6keV以上のテール電子によって運ばれるプラズマ電流密度が、シフトしたバルクマクスウェル分布によって運ばれる電流密度を超えることを示している。全データ群について、テール電子によって運ばれる電流密度の全電流密度に対する比は、E/EC(=0.14-0.22)およびηk/ηSの両方と正の相関を示す。ここで、ECは熱電子がランナウェイになるための臨界電場であり、ηkおよびηSはそれぞれヘリシティバランス方程式から推定されたプラズマ抵抗率およびスピッツァーの式から推定されたプラズマ抵抗率である。RFPのコアプラズマで観測されたこれらのテール電子は、最近RFPの周辺領域で観測された高エネルギー電子の起源に帰属することができる。