Plasma formation by microwave absorption at fundamental and second harmonic electron cyclotron resonance (ECR) has been achieved in the SHEILA flexible heliac (R0 approximately=0.19 m, Bm<or=0.2 T, (ap) approximately=0.03 m). Plasma densities up to 5*1019 m-3 (70 times the fundamental O-mode cut-off density) have been produced using a dipole antenna launching from the high field side of the resonant layer. With a low field side launch antenna (helical or linearly polarized dipole), core densities were limited to 4*1017 m-3 (3-4 times overdense). With a low field side launch either hollow, flat or centrally peaked radial density profiles were obtained, depending on the position of the resonant field layer. The hollow profiles occurred with 'on-axis' heating (resonant layer intersecting the magnetic axis) and were accompanied by an increase in the positive core potential and a reversal from a positive to negative potential in the unconfined plasma region. These phenomena indicate a reduction in the central electron confinement, which is consistent with the density clamping phenomena observed in many ECR heated devices. High field side launch produced only peaked profiles, irrespective of the resonant layer position.
マイクロ波吸収による基本波および第二高調波電子サイクロトロン共鳴(ECR)でのプラズマ生成が、SHEILAフレキシブルヘリアック(R0≒0.19 m、Bm≦0.2 T、〈ap〉≒0.03 m)において達成された。プラズマ密度は、共鳴層の高磁場側から発射されるダイポールアンテナを用いることで、基本波Oモード遮断密度の70倍に相当する5×10^19 m^-3まで生成された。低磁場側からの発射アンテナ(ヘリカルまたは直線偏波ダイポール)を用いた場合、コア密度は4×10^17 m^-3(遮断密度の3〜4倍)に制限された。低磁場側からの発射では、共鳴層の位置に応じて、中空型、平坦型、または中心ピーク型の径方向密度分布が得られた。中空型分布は「オンアクシス」加熱(共鳴層が磁気軸と交差する場合)で発生し、非閉じ込めプラズマ領域における正のコア電位の上昇と、正から負への電位の反転を伴った。これらの現象は、中心部の電子閉じ込めの低下を示しており、多くのECR加熱装置で観測される密度クランピング現象と一致している。高磁場側からの発射では、共鳴層の位置に関係なく、常に中心ピーク型の分布のみが得られた。