Microwave power, PECH ≤ 140 kW, has been injected at 28 GHz into the axisymmetric plug/barrier cell in the axisymmetrized tandem mirror GAMMA 10. As observed by soft X-ray measurements, the microwaves generate a hot (50-60 keV) electron population, radially peaked on the magnetic axis, which results in the formation of a thermal barrier. The production mechanism of these hot electrons is found to be second harmonic electron cyclotron heating (ECH), corrected for the effects of the relativistic mass variation and the Doppler shift. This mechanism also explains the first experimental observation of a saturation of the single-component hot electron temperature Teh as being caused by the finite width of the incident microwave lobe. The dependence of the plasma parameters on the filling gas pressure, the plasma density and the ECH power is studied. It is found that the heating process can be interpreted as a competition between electron acceleration by the incident wave, electron deceleration by collisions, and the mirror trapping efficiency of the source electrons for hot electrons. The axial profile of the soft X-rays is investigated in relation to the mechanism of the second harmonic ECH. The heating process is discussed in terms of the electron pitch angle and the magnetic field intensity.
マイクロ波パワーPECH≦140kWが、軸対称化されたタンデムミラーGAMMA 10の軸対称プラグ/バリアセルに28GHzで入射された。軟X線測定によって観測されたように、マイクロ波は磁気軸上で半径方向にピークを持つ高温（50-60keV）電子集団を生成し、その結果、熱障壁が形成される。これらの高温電子の生成機構は、相対論的質量変化とドップラーシフトの効果を補正した、第二高調波電子サイクロトロン加熱（ECH）であることが見出された。この機構はまた、単一成分の高温電子温度Tehの飽和が、入射マイクロ波ローブの有限幅によって引き起こされるという最初の実験的観測を説明するものでもある。プラズマパラメータの充填ガス圧力、プラズマ密度、ECHパワーへの依存性が研究された。加熱過程は、入射波による電子加速、衝突による電子減速、および高温電子に対するソース電子のミラー閉じ込め効率の間の競合として解釈できることが見出された。軟X線の軸方向プロファイルが、第二高調波ECHの機構との関連で調査された。加熱過程は、電子ピッチ角と磁場強度の観点から議論されている。