Electron pumping is a method by which the electron population in a mirror plug cell can be driven from the trapped region of momentum space into the passing region. The driving mechanism is an electric field parallel to the axial magnetic field and resonant with the bounce motion of the trapped electrons. Detrapping the electrons lowers the electron density of the plug cell, thereby raising the electric potential of the cell (Φp). The author has developed a particle-tracking code which simulates the effect of a bounce resonant electric field on the electron distribution in a mirror reactor. It is found that electron pumping is an efficient mechanism for adding parallel momentum to the plug electron distribution. A thermal barrier is needed, however, so as to avoid strongly coupling the pumping power to the centre-cell electrons. The author has found that a thermal-barrier potential (Φb) of 3.2 , ( = centre-cell electron temperature) is necessary to reduce the pumping power requirements to an economical level (63 MW of absorbed power in each plug). A comparison with ECRH heating showed that ECRH heating with the same potential barrier depth required an amount of power that is higher by more than an order of magnitude.
電子ポンピングは、ミラープラグセル内の電子集団を、運動量空間の閉じ込め領域から通過領域へと駆動できる方法である。その駆動機構は、軸方向磁場に平行な電場であり、閉じ込められた電子のバウンス運動と共鳴する。電子を閉じ込め領域から解放することで、プラグセルの電子密度が低下し、それによってセルの電位(Φb)が上昇する。著者は、ミラーリアクター内の電子分布に対するバウンス共鳴電場の効果をシミュレートする粒子追跡コードを開発した。電子ポンピングは、プラグ電子分布に平行方向の運動量を付加する効率的な機構であることが見出された。しかしながら、ポンピング電力がセンターセルの電子に強く結合するのを避けるために、熱障壁が必要である。著者は、ポンピング電力要件を経済的な水準(各プラグで63 MWの吸収電力)に低減するためには、熱障壁電位(Φb)が3.2(= センターセル電子温度)必要であることを見出した。ECRH加熱との比較では、同じ障壁深さを持つECRH加熱では、1桁以上高い電力が必要であることが示された。