The use of radiofrequency (RF) fields in the megahertz range to produce the initial plasmas for nuclear fusion experiments can provide a broader operating regime for many stellarator devices and can result in a saving of volt-seconds in tokamaks. This process has been used for many years in various devices at the Institute of Physics and Technology at Khar'kov. The initial breakdown of neutral gas by non-resonant RF near-fields can be understood in terms of RF electric fields parallel to the static magnetic field and a ponderomotive trap with a long scale length parallel to the static magnetic field. If the parallel fields are not too strong for a given antenna geometry, the concept of a ponderomotive trap is valid and the trapped electrons can oscillate in the near-field region for many RF periods. Efficient breakdown can begin if the oscillation energy of these trapped electrons is sufficient to ionize the gas. Good agreement between the experimental observations and an analytic model for the early phase of the breakdown process is presented.
メガヘルツ領域の高周波（RF）電界を用いて核融合実験用の初期プラズマを生成することは、多くのステラレーター装置においてより広い運転領域を提供し、トカマクにおいてはボルト秒の節約をもたらすことができる。このプロセスは、ハリコフ物理技術研究所の様々な装置で長年にわたって使用されてきた。非共鳴RF近傍電界による中性ガスの初期絶縁破壊は、静磁場に平行なRF電界と、静磁場に平行な長いスケール長を有するポンデロモーティブトラップの観点から理解することができる。特定のアンテナ形状に対して平行電界が強すぎない場合、ポンデロモーティブトラップの概念は有効であり、捕捉された電子は多くのRF周期にわたって近傍電界領域内で振動することができる。これらの捕捉電子の振動エネルギーが気体を電離するのに十分であれば、効率的な絶縁破壊が始まり得る。絶縁破壊プロセスの初期段階に関する実験観測と解析モデルとの間の良好な一致が示されている。