In the initial stages of plasma initiation in the Wendelstein7-X stellarator with electron-cyclotron-resonance heating, a downshifted electron cyclotron emission signal is observed. Due to the absence of a corresponding upshifted signal, this signal is believed to come from energetic electrons (∼10 keV). We propose a mechanism for the generation of these fast electron based on the overlap of cyclotron resonances on flux surfaces close to the centre of the plasma. Multiple passages through these resonances lead to the stochastisation of particle trajectories, which ultimately results in the formation of a quasi-steady-state electron distribution function that is predominantly flat in energy space across regions of resonance overlap. The electron cyclotron emission of such a distribution function agrees with the experimental observations.
Wendelstein7-Xステラレーターにおける電子サイクロトロン共鳴加熱を用いたプラズマ開始の初期段階では、ダウンシフトした電子サイクロトロン放出信号が観測される。対応するアップシフト信号が存在しないため、この信号は高エネルギー電子(∼10 keV)に由来すると考えられている。我々は、プラズマ中心に近い磁気面上でのサイクロトロン共鳴の重なりに基づく、これらの高速電子の生成のメカニズムを提案する。これらの共鳴を複数回通過することにより粒子軌道のストカスティック化が引き起こされ、最終的には共鳴重なり領域全体にわたってエネルギー空間で主に平坦な準定常状態の電子分布関数の形成がもたらされる。そのような分布関数の電子サイクロトロン放出は実験観測と一致する。