New types of toroidally rotating fluctuations (toroidal modenumbers n = 1 and n = 2) of line-integrated electron density and Hαemission, with frequencies ranging from 10 to 100 kHz, are observed inthe sustained spheromak physics experiment (SSPX). The rotatingdirections of these fluctuations are the same as the directiondetermined by E×B, while the E and Bdirections are determined by the gun voltage and gun magnetic fluxpolarities, respectively. These results take advantage of one distinctivesignature of spheromaks, i.e. it is possible to observe toroidal MHDactivity during decay and sustainment at any toroidal angle. Atheoretical constraint on line-integrated measurement is proposed and isfound to be consistent with experimental observations. Fluctuationanalysis in the time and frequency domains indicates that the observeddensity and Hα fluctuations correlate with magnetic modes.Observation of Hα fluctuations correlating with magneticfluctuations indicates that, at least in some cases, MHD n = 1 modes aredue to the so-called `dough-hook' current paths that connect the coaxialgun to the flux conserver, rather than internal kink instabilities.These results also show that electron density and Hα emissiondiagnostics complement other tools for spheromak mode study.
新しいタイプのトロイダル方向に回転する揺動（トロイダルモード数n = 1およびn = 2）が、線積分電子密度およびHα発光において、10〜100 kHzの周波数範囲で、持続スフェロマク物理実験（SSPX）において観測された。これらの揺動の回転方向は、E×Bによって決定される方向と同じであり、E方向およびB方向は、それぞれガン電圧およびガン磁束極性によって決定される。これらの結果は、スフェロマクの特徴的な特性、すなわち減衰および維持中に任意のトロイダル角度でトロイダルMHD活動を観測することが可能であることを利用している。線積分計測に関する理論的制約が提案され、実験的観測と一致することが見出された。時間領域および周波数領域における揺動解析は、観測された密度およびHα揺動が磁気モードと相関していることを示している。磁気揺動と相関するHα揺動の観測は、少なくともいくつかの場合において、MHD n = 1モードが内部キンク不安定性ではなく、同軸ガンをフラックスコンサーバーに接続するいわゆる「ドゥーフック」電流経路に起因することを示している。これらの結果はまた、電子密度およびHα発光診断手法が、スフェロマクモード研究のための他のツールを補完することを示している。