Field reversed configurations (FRCs) have been formed and sustained for up to 50 normal flux decay times by rotating magnetic fields (RMFs) in the translation, confinement, and sustainment experiment. For these longer pulse times a new phenomenon has been observed: switching to a higher performance mode delineated by shallower RMF penetration, higher ratios of generated poloidal to RMF drive field, and lower overall plasma resistivity. This mode switching is always accompanied by, and perhaps triggered by, the spontaneous development of a toroidal field with a magnitude up to 20% of the peak poloidal field. The global data cannot be explained by previous RMF theory based on uniform electron rotational velocities or by numerical calculations based on uniform plasma resistivity, but agrees in many respects with new calculations made using strongly varying resistivity profiles. In order to more realistically model RMF driven FRCs with such non-uniform resistivity profiles, a double rigid rotor model has been developed with separate inner and outer electron rotational velocities and resistivities. The results of this modelling suggest that the RMF drive results in very high resistivity in a narrow edge layer, and that the higher performance mode is characterized by a sharp reduction in resistivity over the bulk of the FRC.
反転磁場配位(FRC)は、並進・閉じ込め・維持実験において、回転磁場(RMF)によって最大50倍の通常フラックス減衰時間にわたって形成・維持されてきた。これらのより長いパルス時間において、新しい現象が観測された:より浅いRMF浸透、生成されたポロイダル磁場とRMF駆動場とのより高い比、およびより低い全体プラズマ抵抗率を特徴とする、より高性能モードへの切り替えである。このモード切り替えは、常に、ピークポロイダル磁場の最大20%の大きさを持つトロイダル磁場の自発的発達を伴い、おそらくそれによって引き起こされる。全体のデータは、一様な電子回転速度に基づく従来のRMF理論や、一様なプラズマ抵抗率に基づく数値計算では説明できないが、強く変化する抵抗率プロファイルを用いた新しい計算と多くの点で一致する。このような非一様な抵抗率プロファイルを持つRMF駆動FRCをより現実的にモデル化するために、内部と外部で異なる電子回転速度と抵抗率を持つ二重剛体回転子モデルが開発された。このモデリングの結果は、RMF駆動が狭いエッジ層において非常に高い抵抗率をもたらし、より高性能モードはFRCのバルク全体にわたる抵抗率の急激な低下によって特徴づけられることを示唆している。