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Plasma containment in cusp-shaped magnetic fields

M.G. Haines1977年被引用 66Nuclear FusionIF 3出版社

Advances in the subject of plasma containment in cusp-shaped magnetic fields over the past six or more years are reviewed. Particular emphasis is placed on the structure and thickness of the sheath separating a field-free plasma from a vacuum magnetic field. Recent experimental results suggest possibly that the thickness could be the geometric mean of the electron and ion Larmor radii, compared to earlier results in which the thickness measured was nearer the ion Larmor radius. The electric field in the sheath is important not only in determining its structure but also in problems associated with flow, end shorting, losses, and plasma rotation and stability. The present status of radio-frequency and electrostatic plugging of the ends is presented. Liner implosion to obtain extreme, and perhaps optimal, conditions for controlled fusion is a new aspect of this subject which deserves some attention. Hybrid schemes which employ cuspshaped magnetic fields as an essential part of their containment configuration include the linear picket fence, the spherical multipole magnetic trap, the stuffed cusp, the caulked stuffed cusp, the caulked cusp torus (CCT), the toroidal line cusp (or Tormac), and the containment of a flowing plasma in toroidal multiple cusps (the Polytron). These are reviewed, and their advantages and disadvantages for fusion are discussed.

日本語訳

尖った形状の磁場におけるプラズマ閉じ込めに関する過去6年以上の研究の進展を概説する。特に、無磁場プラズマと真空磁場を隔てるシースの構造と厚さに重点を置く。最近の実験結果は、その厚さが電子とイオンのラーモア半径の幾何平均である可能性を示唆しているが、初期の結果では測定された厚さはイオンのラーモア半径に近い値であった。シース内の電場は、その構造を決定する上で重要であるだけでなく、流れ、端部短絡、損失、プラズマ回転および安定性に関連する問題においても重要である。端部の高周波および静電プラグの現状を提示する。制御核融合のための極端な、おそらく最適な条件を得るためのライナー爆縮は、この分野の新しい側面であり、注目に値する。尖った形状の磁場を閉じ込め構成の本質的な部分として採用するハイブリッド方式には、リニアピケットフェンス、球状マルチポール磁気トラップ、スタッフドカスプ、コークドスタッフドカスプ、コークドカスプトーラス(CCT)、トロイダルラインカスプ(またはトルマック)、およびトロイダルマルチカスプにおける流動プラズマの閉じ込め(ポリトロン)が含まれる。これらを概説し、核融合におけるそれらの利点と欠点について議論する。

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