Experimental results from the Adiabatic Toroidal Compressor (ATC) tokamak are used to obtain empirical scaling laws for the average electron temperature and electron energy confinement time as functions of the average electron density, the effective ion charge, and the plasma current. These scaling laws are extended to include dependence upon minor and major plasma radius and toroidal field strength through a comparison of the various tokamaks described in the literature. Electron thermal conductivity is the dominant loss process for the ATC tokamak. The parametric dependences of the observed electron thermal conductivity are not explained by present theoretical considerations. The electron temperature obtained with Ohmic heating is shown to be a function of current density – which will not be increased in the next generation of large tokamaks. However, the temperature dependence of the electron energy confinement time suggests that significant improvement in confinement time will be obtained with supplementary electron heating.
アディアバティック・トーラス・コンファイナー(ATC)トカマクからの実験結果を用いて、平均電子密度、実効イオン電荷、およびプラズマ電流の関数としての平均電子温度と電子エネルギー閉じ込め時間に関する経験的スケーリング則を導出した。これらのスケーリング則は、文献に記載された様々なトカマクの比較を通じて、プラズマの小半径および大半径、ならびにトロイダル磁場強度への依存性を含むように拡張された。ATCトカマクにおいては、電子熱伝導が支配的な損失過程である。観測された電子熱伝導率のパラメータ依存性は、現在の理論的考察によっては説明されない。オーミック加熱によって得られた電子温度は、電流密度の関数であることが示される——この電流密度は、次世代の大型トカマクにおいては増加しないであろう。しかしながら、電子エネルギー閉じ込め時間の温度依存性は、補助的な電子加熱によって閉じ込め時間の大幅な改善が得られることを示唆している。