The evolution of flute instability in a cold, high-density hydrogen plasma jet, injected into a mirror machine, is studied. The experiment was designed to minimize the interaction of the plasma with the walls, thus bringing it close to the ideal magnetic Rayleigh–Taylor instability conditions. The modal growth rate was measured in various settings to demonstrate the effects of the finite Larmor radius, Bohm diffusion, conductive limiter, biased limiter and neutral background gas. In this paper we will demonstrate that lowering the magnetic field increases stability, as does the insertion of a conducting ring. However, if the ring is biased, the stability is reduced due to inhomogeneous coupling between the plasma and the limiter. It was also found that heavy background gas dramatically reduces the flute instability growth rate.
磁気ミラー装置に注入された低温・高密度水素プラズマにおけるフルート不安定性の進化を研究した。この実験は、プラズマと壁との相互作用を最小化するように設計されており、これにより理想的な磁気レイリー・テイラー不安定性条件に近づけた。モーダル成長率は様々な条件下で測定され、有限ラーモア半径、ボーム拡散、導電性リミター、バイアス付きリミター、および中性ガスの効果を実証した。本論文では、磁場を低下させると安定性が増すこと、また導電性リングの挿入も安定性を高めることを示す。しかしながら、リングにバイアスを印加すると、プラズマとリミター間の不均一な結合により安定性が低下する。さらに、重い中性ガスがフルート不安定性の成長率を劇的に低減することも見出された。