The paper presents theoretical calculations and the results of experimental studies of the behaviour of a plasma contained in a strong constant magnetic field when a rotating high-frequency field of dipole configuration with frequency Ω is superimposed upon it. It is shown that for υei > Ω (where υei is the frequency of collisions between electrons and ions) the high-frequency field excites an azimuthal electric current jφ on the plasma surface. The interaction between the current jφ and the constant magnetic field Hz generates a dynamic force, which forms the plasma into a column.The plasma is compressed into a column when the vector of the angular velocity of rotation of the high-frequency field and that of the constant magnetic field 0 coincide in direction. When the plasma is compressed into a column, there is no contact with the walls of the vacuum chamber and the degree of ionization is close to total. Probe and microwave measurements have shown that the time of compression of a plasma into a column for Hz = 8 × 103 – 1 × 104 Oe is ∼ 300 μs and the rate 6 × 103 cm/s. The diameter of the column was of the order of 2–3 cm. The charged-particle concentration measured with the help of superhigh-frequency waves (λ = 2 mm, 8 mm and 32 mm) was greater than 2 × 1014 cm−3 and decreased by more than two orders at a distance of 1−1.5 cm from the column centre.When the vectors and 0 are opposite in direction, the force is directed away from the axis, and in this case, the plasma in the form of a hollow cylinder is situated at the vacuum-chamber walls.The maximum strength of the rotating high-frequency field at 1.25 MHz was 100 Oe. The results obtained show good agreement with the theoretical calculations.
本論文は、強力な定常磁場中に閉じ込められたプラズマに対して、双極子配置の回転高周波電場（周波数Ω）を重畳した際の挙動に関する理論計算と実験結果を示す。υei > Ω（ここでυeiは電子とイオンの衝突周波数）の場合、高周波電場がプラズマ表面に方位角方向の電流jφを励起することが示された。この電流jφと定常磁場Hzとの相互作用により動的な力が発生し、プラズマを柱状に形成する。高周波電場の回転角速度ベクトルと定常磁場Hzの方向が一致する場合、プラズマは柱状に圧縮され、真空容器壁との接触はなくなり、電離度はほぼ完全となる。プローブ測定およびマイクロ波測定により、Hz = 8 × 10³ – 1 × 10⁴ Oeの条件下でのプラズマ圧縮時間は約300 μs、圧縮速度は6 × 10³ cm/sであることが明らかになった。柱の直径は2～3 cmのオーダーであった。超高周波（λ = 2 mm、8 mm、32 mm）を用いた測定により、荷電粒子密度は2 × 10¹⁴ cm⁻³以上であり、柱中心から1～1.5 cmの距離で2桁以上減少することが示された。高周波電場の回転角速度ベクトルとHzの方向が逆の場合、力は軸から外側へ向き、この場合プラズマは中空円筒状となって真空容器壁付近に位置する。1.25 MHzにおける回転高周波電場の最大強度は100 Oeであった。得られた実験結果は理論計算と良好な一致を示している。