We discuss recent theta- and z-pinch experiments performed to investigate the spatially periodic structure of a heavy-current plasma. A heavy-current plasma seeks to form a periodic structure whose basic elements are the E filaments (oriented along the electric field) and the H filaments (oriented perpendicular to the electric field). By means of Rogowski belts and magnetic probes we measured the distributions of plasma currents and magnetic fields. Almost all the plasma current was concentrated in the E filaments that are the elementary z pinches, whereas relatively very small currents flowed along the H filaments. The initial magnetic field stimulated plasma breakup into filaments that were parallel to the field lines. The E- and H-filament systems had a certain stability and they affected the discharge dynamics in a definite manner. Related to them in particular was the excitation of a "tongue" plasma instability in theta pinches.We studied qualitatively several mechanisms that are possible in forming E- and H-filament systems and are based on plasma drift motion in sheared electric and magnetic fields.
我々は、大電流プラズマの空間的周期構造を調査するために行われた最近のシータピンチおよびZピンチ実験について議論する。大電流プラズマは、その基本要素が電場に沿って配向したEフィラメントと、電場に垂直に配向したHフィラメントである周期構造を形成しようとする。ロゴスキーベルトと磁気プローブを用いて、我々はプラズマ電流と磁場の分布を測定した。プラズマ電流のほぼ全ては、基本ZピンチであるEフィラメントに集中しており、一方、比較的非常に小さな電流がHフィラメントに沿って流れた。初期磁場は、磁力線に平行なフィラメントへのプラズマの分裂を誘発した。Eフィラメント系およびHフィラメント系は一定の安定性を有し、それらは放電ダイナミクスに明確な形で影響を与えた。特に関連していたのは、シータピンチにおける「舌状」プラズマ不安定性の励起である。我々は、Eフィラメント系およびHフィラメント系の形成において可能であり、シアを有する電場および磁場中でのプラズマドリフト運動に基づくいくつかのメカニズムを定性的に研究した。