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Theta-pinch research at Los Alamos

K.F. McKenna, R.E. Siemon1985年被引用 1Nuclear FusionIF 3出版社

Theta-pinch devices have produced fusion plasmas of high beta, temperature and density, with the first observation of thermonuclear neutrons recorded in 1958. Linear theta-pinch plasmas are neutrally stable and display good confinement properties before the onset of end effects. An end-shortening-induced instability, and axial particle and thermal losses dominate these plasmas. In Scylla IV-P, the plasma stability was enhanced and axial particle losses were eliminated by the use of material end plugs, but thermal losses remained unabated. Scyllac was a large-aspect-ratio, toroidal theta-pinch proposed to circumvent the end-loss problem. The high-beta-stellarator plasma produced in Scyllac was found to be unstable to a poloidal M 1 mode (sideways displacement). Experiments demonstrated feedback stabilization of the mode. Although experimental lifetimes were too short for transport issues to be addressed, Scyllac did demonstrate the existence of stabilized high-beta stellarator equilibria.

日本語訳

シータピンチ装置は、高ベータ、高温度、高密度の核融合プラズマを生成し、熱核中性子の最初の観測は1958年に記録された。線形シータピンチプラズマは、端部効果の発現までは中性安定であり、良好な閉じ込め特性を示す。端部短縮による不安定性、および軸方向の粒子損失と熱損失がこれらのプラズマを支配する。Scylla IV-Pでは、材料製の端部プラグを使用することにより、プラズマ安定性が向上し、軸方向の粒子損失は排除されたが、熱損失は依然として続いた。Scyllacは、端部損失問題を回避するために提案された、大アスペクト比のトロイダルシータピンチである。Scyllacで生成された高ベータステラレータプラズマは、ポロイダルM 1モード(横方向変位)に対して不安定であることが判明した。実験により、このモードのフィードバック安定化が実証された。実験寿命は輸送問題に対処するには短すぎたが、Scyllacは安定化された高ベータステラレータ平衡の存在を実証した。

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