An essential feature of the ELMO Bumpy Torus (EBT) concept is the presence of a relativistic electron annulus in each of the toroidal mirror sectors. These high-beta annuli are formed and sustained by microwave heating and are of sufficient density and temperature that diamagnetic currents produce the necessary minimum in the magnetic field required for MHD stability of the toroidal core plasma. Since electron rings play an important role in confinement characteristics and performance of EBT, the trade off between the quality of the confinement afforded by the rings and the power required to sustain them represents an important consideration in a fusion reactor. A power balance for the rings that includes energy transfer between the hot annulus electrons and the core electrons via Coulomb collisions (drag cooling), in addition to radiation (synchrotron and bremsstrahlung) and pitch-angle scattering of the ring electrons, indicates that drag dominates the annulus energy balance in EBT-I. Drag cooling of the relativistic annulus electrons on the toroidal core plasma appears to provide a reasonable explanation for the decrease in the annulus electron temperature in going from ELMO to EBT-I. Theoretical estimates of the microwave power required to sustain the annulus are found to be within a factor of two of the experimentally determined value. Scaling projections for both EBT-I and EBT-S are shown, enabling one to examine the sensitivity of the annulus electron temperature as a function of core plasma density for various microwave power levels. The results indicate that a range of annular beta values between 15–30% are achievable for projected EBT-S toroidal plasma parameters if the microwave power levels are in the range of ∼ 10–15 kW. Further extrapolations to future planned experiments are also included. The sensitivity of these results to the details of the hot-electron distribution function and geometric and scaling parameters are also discussed.
ELMOバンピートーラス（EBT）概念の本質的な特徴は、各トーラス状ミラーセクター内に相対論的電子環が存在することである。これらの高ベータ環は、マイクロ波加熱によって形成・維持され、トーラス状コアプラズマのMHD安定性に必要な磁場の極小を生成するのに十分な密度と温度を有する。電子リングはEBTの閉じ込め特性と性能において重要な役割を果たすため、リングが提供する閉じ込めの質と、それを維持するために必要な電力との間のトレードオフは、核融合炉において重要な考慮事項となる。リングのパワーバランスには、高温の環電子とコア電子の間のクーロン衝突（抗力冷却）によるエネルギー移動に加え、放射（シンクロトロン放射と制動放射）およびリング電子のピッチ角散乱が含まれるが、EBT-Iでは抗力が環のエネルギー収支を支配することが示されている。相対論的環電子のトーラス状コアプラズマへの抗力冷却は、ELMOからEBT-Iへの移行に伴う環電子温度の低下に対する合理的な説明を提供するように思われる。環を維持するために必要なマイクロ波電力の理論的推定値は、実験的に決定された値の2倍の範囲内にあることが判明した。EBT-IとEBT-Sの両方に対するスケーリング予測を示し、様々なマイクロ波出力レベルにおけるコアプラズマ密度の関数としての環電子温度の感度を調べることを可能にする。その結果、マイクロ波出力レベルが約10〜15kWの範囲であれば、予測されるEBT-Sトーラスプラズマパラメータに対して、15〜30%の範囲の環ベータ値が達成可能であることが示された。さらに将来計画されている実験へのさらなる外挿も含まれる。これらの結果の高速電子分布関数の詳細、幾何学的パラメータ、スケーリングパラメータに対する感度についても議論する。