Experimental investigations in a new arrangement in a single-ended collisionless Q-machine shed new light on the mechanism of the current-driven electrostatic ion cyclotron instability. The instability was excited by a positively-biased button surrounded by a coplanar usually floating ring electrode. By inserting an appropriately biased additional grid with central hole the plasma density between the ring and this grid could be controlled while the current channel in front of the button was not perturbed. Also in this arrangement the potential relaxation instability could be excited. By varying the bias and the distance of the grid-hole electrodes from the ring-button a smooth transition from a regime dominated by the potential relaxation instability to one dominated by ion cyclotron instability was obtained. In addition, the role of the reflected ions for the mechanism of the electrostatic ion cyclotron instability could be seen in a new light.
単端式無衝突Qマシンにおける新たな配置での実験的調査により、電流駆動静電イオンサイクロトロン不安定性のメカニズムに新たな光が当てられた。この不安定性は、共平面の通常は浮遊状態にあるリング電極に囲まれた正にバイアスされたボタンによって励起された。中心に穴を持つ適切にバイアスされた追加グリッドを挿入することにより、ボタン前方の電流チャネルを擾乱することなく、リングとこのグリッドの間のプラズマ密度を制御できた。この配置でもポテンシャル緩和不安定性を励起することができた。グリッド穴電極のバイアスとリング-ボタンからの距離を変化させることにより、ポテンシャル緩和不安定性が支配的な領域からイオンサイクロトロン不安定性が支配的な領域への滑らかな遷移が得られた。さらに、静電イオンサイクロトロン不安定性のメカニズムにおける反射イオンの役割が新たな観点から理解できるようになった。