Magnum-PSI is a linear plasma generator equipped with a superconducting magnet, assuring fusion devices relevant conditions at plasma–surface interface. The plasma column was diagnosed using 64 probes embedded in the target. The cross-sectional distributions of plasma parameters (floating potential, ion saturation current and electron temperature) were measured for hydrogen and deuterium plasmas under various discharge conditions. The radial profile of the floating potential across the plasma column can be described by a reversed Mexican hat-like wavelet, having the most negative potential at the center of the plasma column. The negativity of the floating potential diminishes when the discharge current increases or the magnetic field decreases. The axial gradient of the floating potential is reduced by increasing the magnetic field. The ion saturation current is maximum at the center of the plasma column, increasing with both the discharge current and magnetic field. The ion flux to the target, estimated from Thomson scattering (TS) data, was confirmed by probe measurements. The electron temperature estimated from the ion branch of the probe current–voltage characteristic is few times larger than that obtained from TS. By increasing the gas pressure in the target chamber, the time-dependent ion saturation current measured by probes changes from a constant average current (when the plasma column is attached to the target) to a fluctuating average current with scattered peaks (in a partially detached regime) which vanishes completely in the fully detached regime. With respect to hydrogen, the plasma column is wider in deuterium and is characterized by less negative floating potential distributions.
Magnum-PSIは、超伝導磁石を備えた線形プラズマ発生装置であり、プラズマ・表面相互作用に適した核融合装置関連条件を実現する。プラズマ柱は、ターゲットに埋め込まれた64本のプローブを用いて診断された。プラズマパラメータ（浮遊電位、イオン飽和電流、電子温度）の断面分布は、様々な放電条件下で水素および重水素プラズマについて測定された。プラズマ柱全体にわたる浮遊電位の動径分布は、プラズマ柱の中心で最も負の電位を持つ、逆メキシカンハット型ウェーブレットとして記述できる。浮遊電位の負の大きさは、放電電流の増加または磁場の減少に伴って小さくなる。浮遊電位の軸方向勾配は、磁場の増加によって減少する。イオン飽和電流はプラズマ柱の中心で最大となり、放電電流と磁場の両方の増加に伴って増大する。トムソン散乱（TS）データから推定されたターゲットへのイオン束は、プローブ測定によって確認された。プローブの電流-電圧特性のイオン飽和領域から推定された電子温度は、TSから得られた値より数倍高い。ターゲットチャンバー内のガス圧を増加させると、プローブで測定された時間依存イオン飽和電流は、一定の平均電流（プラズマ柱がターゲットに接触している状態）から、変動する平均電流と散在するピークを伴う状態（部分デタッチメント領域）を経て、完全に消失する状態（完全デタッチメント領域）へと変化する。水素と比較して、重水素プラズマ柱はより広く、浮遊電位分布の負の大きさはより小さいという特徴がある。