Compression of low-temperature spheromak plasmas has been studied with the aid of a zero-dimensional two-fluid computer code. The major direct effect of compression is to raise the current and plasma densities, keeping their ratios constant. Above critical pre-compression values of the electron temperature, Te, and the product of electron density and particle confinement time, neτp, the rising plasma density shifts the impurity ions to higher ionization states, with correspondingly lower radiative losses. High post-compression temperatures may thus be achieved. In oxygen radiation-dominated plasmas with pre-compression values above the critical ones, and with constant τp, the electron temperature can be increased by up to a factor of seven for a compression of a factor of two. This can be compared with a factor-of-four temperature rise expected for adiabatic compression. If the energy balance is dominated by particle confinement losses rather than radiation losses, the effect of compression is to raise the temperature as Te ∼ C6/5, for constant τp.
低温スフェロマックプラズマの圧縮を、零次元二流体計算コードを用いて研究した。圧縮の主な直接効果は、電流密度とプラズマ密度を上昇させ、それらの比を一定に保つことである。電子温度Teおよび電子密度と粒子閉じ込め時間の積neτpの臨界圧縮前値より高い値では、上昇するプラズマ密度により不純物イオンがより高い電離状態へ移行し、それに伴って放射損失が低下する。したがって、圧縮後の高温を達成し得る。臨界値より高い圧縮前値を持つ酸素放射支配プラズマにおいて、τpを一定とすると、圧縮係数2に対して電子温度は最大で係数7まで上昇し得る。これは、断熱圧縮で期待される係数4の温度上昇と比較できる。エネルギー収支が放射損失ではなく粒子閉じ込め損失によって支配される場合、τp一定のもとで、圧縮の効果は温度をTe ∼ C6/5のように上昇させることである。