A new method of particle motion control in toroidal magnetic traps with a rotational transform using an estafette of drift resonances and stochasticity of particle trajectories is proposed. The use of the word estafette here means that particles pass through a set of resonances in consecutive order from one to another during their motion. The overlapping of adjacent resonances can be moved radially from the centre to the edge of the plasma by switching on the corresponding perturbations at times in accordance with a particular rule. In this way, particles (e.g., cold alpha particles) can be removed from the centre of the confinement volume to the plasma periphery. For an analytical treatment of the stochastic behaviour of particle motion, the equation for the drift surface function Ψ* (r,ϑ,φ,V∥,V⊥,t) = const is reduced to a diffusion type equation in the case when some adjacent resonances take place and the stochastic diffusion coefficients Dr,r, Dr,ϑ and Dϑ,ϑ in the real space variables are introduced. This new approach is demonstrated by numerical computations of test helium particle trajectories in the LHD toroidal trap.
回転変換を有するトロイダル磁気トラップにおける粒子運動制御の新しい方法が提案される。この方法は、ドリフト共鳴のエスタフェットと粒子軌道のストカスティック性を用いる。ここでエスタフェットという言葉の使用は、粒子が運動中に一連の共鳴を、あるものから次のものへと連続的に通過することを意味する。隣接する共鳴の重なりは、特定の規則に従って対応する摂動を時間的にオンにすることにより、プラズマの中心から周辺部へと半径方向に移動させることができる。このようにして、粒子(例えば、冷たいアルファ粒子)を閉じ込め領域の中心からプラズマ周辺部へと除去することができる。粒子運動のストカスティックな挙動の解析的取り扱いのために、ドリフト曲面関数 Ψ* (r,ϑ,φ,V∥,V⊥,t) = const の方程式は、いくつかの隣接する共鳴が生じる場合に拡散型方程式に帰着され、実空間変数におけるストカスティック拡散係数 Dr,r、Dr,ϑ、およびDϑ,ϑ が導入される。この新しい手法は、LHDトロイダルトラップにおけるテストヘリウム粒子軌道の数値計算によって実証される。