Second harmonic electron cyclotron resonance heating has been used for the production of hot electrons in an axisymmetric end mirror of the GAMMA 10 tandem mirror. Heating power is injected in the linearly polarized extraordinary mode into a limited area of the mirror field for the purpose of localized heating and temperature control. A ray tracing code and a Fokker-Planck code are used for a preparatory consideration of the heating configuration as well as for an interpretation of the experimental results. The path of the injected power flow is analysed with a simple model and the localized heating is confirmed. The electron temperature is controlled and the plasma in which the hot electrons form a substantial fraction of the total density (up to 0.8) is maintained macroscopically stable. The hot electron production rate is found to depend on the magnetic field strength, the target plasma density, the gas feed rate and the heating power. Several key factors that are important for successful results to be achieved are found. Experimental observations indicate that, essentially, the concept of quasi-linear diffusion of electrons in velocity space holds. It is also found that warm electrons play an important role in microwave absorption as well as in efficient hot electron production.
第2高調波電子サイクロトロン共鳴加熱は、GAMMA 10タンデムミラーの軸対称端部において高温電子の生成に使用された。加熱電力は、局所加熱と温度制御を目的として、ミラー磁場の限られた領域に直線偏波の異常モードで入射された。レイトレーシングコードとフォッカー・プランクコードは、加熱配位の予備的検討および実験結果の解釈のために使用された。入射電力の経路は単純なモデルを用いて解析され、局所加熱が確認された。電子温度は制御され、高温電子が全密度のかなりの割合(最大0.8)を占めるプラズマは巨視的に安定に維持された。高温電子の生成率は、磁場強度、標的プラズマ密度、ガス供給率、および加熱電力に依存することが見出された。成功裡の結果を得るために重要な幾つかの要因が見出された。実験的観測は、速度空間における電子の準線形拡散の概念が本質的に成立することを示している。また、高温電子の効率的な生成とマイクロ波吸収の両方において、低温電子が重要な役割を果たすことも見出された。