Studies of the super-thermal and runaway electron behavior in ohmic and lower hybrid current drive FT-2 tokamak plasmas have been carried out using information obtained from measurements of hard x-ray spectra and non-thermal microwave radiation intensity at the frequency of 10 GHz and in the range of (53 ÷ 78) GHz. A gamma-ray spectrometer based on a scintillation detector with a LaBr3(Ce) crystal was used, which provides measurements at counting rates up to 107 s−1. Reconstruction of the energy distribution of RE interacting with the poloidal limiter of the tokamak chamber was made with application of the DeGaSum code. Super-thermal electrons accelerated up to 2 MeV by the LH waves at the high-frequency pumping of the plasma with low density ~ 2 × 1013 cm−3 and then up to 7 MeV by vortex electric field have been found. Experimental analysis of the runaway electron beam generation and evolution of their energy distribution in the FT-2 plasmas is presented in the article and compared with the numerical calculation of the maximum energy gained by runaway electrons for given plasma parameters. In addition, possible mechanisms for limiting the maximum energy gained by the runaway electrons are also calculated and described for a FT-2 plasma discharge.
オーミックおよび低域混成波電流駆動FT-2トカマクプラズマにおける超熱的および逃走電子の挙動の研究は、硬X線スペクトルと、10 GHzの周波数および(53 ÷ 78) GHzの範囲における非熱的マイクロ波放射強度の測定から得られた情報を用いて行われた。LaBr3(Ce)結晶を備えたシンチレーション検出器に基づくガンマ線分光計が使用され、これは最大10^7 s−1の計数率での測定を可能にする。トカマク容器のポロイダルリミターと相互作用するREのエネルギー分布の再構成は、DeGaSumコードを適用して行われた。低密度 ~ 2 × 10^13 cm−3 のプラズマの高周波ポンピング時にLH波によって最大2 MeVまで加速され、その後渦電場によって最大7 MeVまで加速された超熱的電子が見出された。FT-2プラズマにおける逃走電子ビームの生成とそのエネルギー分布の時間発展の実験的解析が本論文で提示され、与えられたプラズマパラメータに対する逃走電子が獲得する最大エネルギーの数値計算と比較される。さらに、FT-2プラズマ放電について、逃走電子が獲得する最大エネルギーを制限する可能性のあるメカニズムも計算され、記述される。