Heating and confinement of a deuterium plasma by a rising axial magnetic field in cylindrical geometry is investigated as a function of applied voltage, mirror ratio (Rm), discharge tube material and tube shape for several scaling geometries at a given aspect ratio D/L = 0.44. Diagnostic methods include internal and external magnetic probes, fast streak photography and magnetic flux and neutron measurements. Magnetic probes show the existence of trapped reverse fields and the subsequent intermixing of plasma and field during the second half and later compression cycles. Plasma confinement from the walls during the second and third half discharge cycle is inferred from strealc photographs and the duration of neutron production. As the mirror ratio is reduced to ∼ 1 , the yield and duration of neutron production increases while plasma end streaming is enhanced. Azimuthal asymmetries in the axial field in the mirror are associated with neutron production. Reducing the θ-asymmetry to ∼ 1% reduces neutron production by a factor of ∼ 3. The main effects of the small field perturbations may be explained in terms of the nonuniform formation and detachment of the current sheath from the discharge tube walls. This can lead to the influx of wall impurities which may account for the lower nuclear yields.
円筒形状における上昇軸方向磁場による重重水素プラズマの加熱と閉じ込めを、印加電圧、ミラー比(Rm)、放電管材料、管形状の関数として、所定のアスペクト比D/L = 0.44における複数のスケーリング形状について調査した。診断方法には、内部・外部磁気プローブ、高速ストリーク写真、磁束および中性子測定が含まれる。磁気プローブは、捕捉された反転磁場の存在と、それに続く第2半サイクルおよびそれ以降の圧縮サイクルにおけるプラズマと磁場の混合を示す。第2半サイクルおよび第3半サイクルにおける壁からのプラズマ閉じ込めは、ストリーク写真と中性子生成の持続時間から推測される。ミラー比を約1に減少させると、中性子生成の収量と持続時間が増加する一方、プラズマ端部ストリーミングが促進される。ミラー内の軸方向磁場における方位角非対称性は、中性子生成と関連している。θ非対称性を約1%に低減すると、中性子生成は約3分の1に減少する。小さな磁場摂動の主な影響は、電流シースの不均一な形成と放電管壁からの剥離の観点から説明できる。これは壁不純物の流入につながる可能性があり、これが低い核収量の原因であると考えられる。