Equilibrium pressure profiles of plasmas confined in the field of a dipole magnet are reconstructed using magnetic and x-ray measurements on the levitated dipole experiment (LDX). LDX operates in two distinct modes: with the dipole mechanically supported and with the dipole magnetically levitated. When the dipole is mechanically supported, thermal particles are lost along the field to the supports, and the plasma pressure is highly peaked and consists of energetic, mirror-trapped electrons that are created by electron cyclotron resonance heating. By contrast, when the dipole is magnetically levitated losses to the supports are eliminated and particles are lost via slower cross-field transport that results in broader, but still peaked, plasma pressure profiles.
双極磁石の磁場中に閉じ込められたプラズマの平衡圧力分布を、浮上双極子実験(LDX)における磁気測定とX線測定を用いて再構成した。LDXは、双極子を機械的に支持する方式と、双極子を磁気浮上させる方式の2つの異なるモードで動作する。双極子を機械的に支持する場合、熱粒子は支持部に沿って磁場から失われ、プラズマ圧力は強くピーク化し、電子サイクロトロン共鳴加熱によって生成された高エネルギーのミラー閉じ込め電子から構成される。対照的に、双極子を磁気浮上させた場合、支持部への損失は排除され、粒子はより遅い横断輸送によって失われるため、プラズマ圧力分布はよりブロードではあるものの、依然としてピークを有する形状となる。