The accessible voltage levels have been determined for a rotating plasma device in which the confinement region surrounds a ring-shaped coil that is suspended by a single rod. (i) There exists a sharply defined critical voltage and a corresponding velocity limit which cannot be exceeded by a moderately large power input. This is clearly shown with the present apparatus where the plasma voltage slowly approaches the critical level from below and where the insulator consists only of a narrow rod. (ii) The critical voltage increases with the mean radial ratio r0/rw in the plasma. This ratio is defined by a magnetic field line which intersects the midplane of the device at a radial distance r0 from the axis of symmetry, and cuts the end insulator at the corresponding distance rw. (iii) The results can be explained by an interaction between the plasma and a neutral gas layer at the insulator surface that limits the velocity to the critical value vc earlier introduced by Alfvén. As a consequence, the velocity limit becomes (r0/rw)vc in the equatorial plane. Deductions of the corresponding voltage limit agree with the experiments, (iv) The plasma is heavily disturbed even by a very small obstacle which is introduced in the equatorial plane. This indicates that the losses of the system are small under normal operation, (v) So far the stability, is not influenced by the fact that most of the field lines pass freely around the confinement region and do not end upon an insulator surface.
閉じ込め領域が単一のロッドによって懸架されたリング状コイルを取り囲む回転プラズマ装置について、到達可能な電圧レベルが決定された。(i) 中程度に大きな電力投入によっては超えることのできない、明確に定義された臨界電圧と対応する速度限界が存在する。これは、プラズマ電圧が下から臨界レベルへとゆっくり近づき、絶縁体が細いロッドのみからなる本装置において明確に示される。(ii) 臨界電圧は、プラズマ中の平均動径比 r0/rw とともに増加する。この比は、装置の中央平面を対称軸から動径距離 r0 の点で交差し、端部絶縁体を対応する距離 rw で切断する磁力線によって定義される。(iii) これらの結果は、プラズマと絶縁体表面の中性ガス層との相互作用によって説明でき、その相互作用は速度を、Alfvén によって以前に導入された臨界値 vc に制限する。結果として、赤道面における速度限界は (r0/rw)vc となる。対応する電圧限界の導出は実験と一致する。(iv) 赤道面に導入された非常に小さな障害物によってさえも、プラズマは激しく乱される。これは、通常動作時におけるシステムの損失が小さいことを示している。(v) これまでのところ、安定性は、ほとんどの磁力線が閉じ込め領域の周囲を自由に通り抜け、絶縁体表面に終端しないという事実によって影響を受けない。