By manipulating magnetic reconnection in Madison Symmetric Torus (MST) discharges, we have generated and confined for the first time a reversed-field pinch (RFP) plasma with an ion temperature >1 keV and an electron temperature of 2 keV. This is achieved at a toroidal plasma current of about 0.5 MA, approaching MST's present maximum. The manipulation begins with intensification of discrete magnetic reconnection events, causing the ion temperature to increase to several kiloelectronvolts. The reconnection is then quickly suppressed with inductive current profile control, leading to capture of a portion of the added ion heat with improved ion energy confinement. Electron energy confinement is simultaneously improved, leading to a rapid ohmically driven increase in the electron temperature. A steep electron temperature gradient emerges in the outer region of the plasma, with a local thermal diffusivity of about 2 m2 s−1. The global energy confinement time reaches 12 ms, the largest value yet achieved in the RFP and which is roughly comparable to the H-mode scaling prediction for a tokamak with the same plasma current, density, heating power, size and shape.
マディソン対称トーラス（MST）放電における磁気リコネクションを操作することにより、イオン温度が1 keV超、電子温度が2 keVの逆転磁場ピンチ（RFP）プラズマを初めて生成し、閉じ込めることに成功した。これは、MSTの現在の最大値に近い約0.5 MAのトロイダルプラズマ電流で達成される。この操作は、個別の磁気リコネクション事象の増強から始まり、イオン温度を数キロ電子ボルトまで上昇させる。その後、リコネクションは誘導電流分布制御によって迅速に抑制され、付加されたイオン熱の一部を捕捉してイオンエネルギー閉じ込めが改善される。電子エネルギー閉じ込めも同時に改善され、オーム駆動による電子温度の急速な上昇をもたらす。プラズマの外側領域には急峻な電子温度勾配が形成され、局所熱拡散率は約2 m² s⁻¹となる。全球エネルギー閉じ込め時間は12 msに達し、これはRFPで達成された最大値であり、同じプラズマ電流、密度、加熱電力、サイズ、形状を有するトカマクのHモードスケーリング予測にほぼ匹敵する。