Recent experiments on the behaviour of plasma in the theta pinch have shown that, although the plasma in reversed-field discharges is normally unstable, there are some cases in which the plasma is stable and contained. The present paper considers the following hypothesis: (a) that the mode of instability commonly encountered is that observed by Clark and Wuerker (in which the axis of the magnetic moment of the current supporting the trapped reversed field appears to rotate from its initial state of alignment with the field axis) and (b) that there exists a class of configurations of the plasma enclosed by the field lines that are stable against this rotation of the plasma axis.This class of configurations is characterized by a high length-to-radius ratio and by having both radial and axial pressure balance. Under these conditions the trapped field acts only to determine the plasma area and does not contribute significantly to the total energy of the system. Rotation of the plasma axis then leads to an increase of the total energy of the system, so that the plasma is stable.It is shown that the few observations of stability are consistent with plasma configurations of this type.
シータピンチにおけるプラズマの挙動に関する最近の実験により、反転磁場放電中のプラズマは通常は不安定であるが、プラズマが安定かつ閉じ込められた状態を保ついくつかの場合が存在することが示されている。本論文では、以下の仮説を考察する。(a) 一般に遭遇する不安定性のモードは、Clark と Wuerker によって観測されたもの(このモードでは、捕捉された反転磁場を支える電流の磁気モーメントの軸が、磁場軸との整列という初期状態から回転するように見える)であり、(b) 磁力線によって囲まれたプラズマの配位には、プラズマ軸のこの回転に対して安定なクラスが存在する、というものである。この配位のクラスは、高い長さ対半径比と、動径方向および軸方向の両方の圧力平衡を有することによって特徴づけられる。これらの条件下では、捕捉された磁場はプラズマの面積を決定するだけに作用し、系の全エネルギーには有意に寄与しない。その場合、プラズマ軸の回転は系の全エネルギーの増加をもたらすので、プラズマは安定である。安定性に関するわずかな観測結果は、この種のプラズマ配位と整合することが示される。