URAGAN-3M (U-3M) is an l=3, m=9 torsatron with R0=1 m, ā ≈ 12 cm and (ā) ≈ 0.4. The entire magnetic system is enclosed in a large vacuum chamber and there is no material limiter, so that an open helical divertor is realized in this device. A plasma is RF produced in 100% hydrogen gas and heated in the multimode Alfven resonance regime (ω ≲ ωci) at a continuous working gas leak-in. With an RF power of ~200 kW at B = 0.45 T, a quasi-steady (up to 50 ms) state of the plasma parameters sets in with e ≃ 2 × 1018 m-3, Ti(0) ≃ 130 eV and Te(0) equivalent to 300 eV. By using microwaves and Langmuir probes, the time and space behaviours of the electron density/ion saturation current are studied in the confinement volume, near the boundary of the confinement region, and in the divertor flux region. On the basis of ion saturation current profile measurements near the boundary of the confinement region the values of local particle flux density across the boundary are estimated: Γ⊥ ≈ 7 × 1020 m-2.s-1 far from the antenna and Γ⊥ approximately=1021 m-2.s-1, Γ⊥ ≈ 2 × 1021 m-2.s-1 near the antenna. Such flux densities and the corresponding diffusion coefficients are anomalously high, exceeding the neoclassical values by 2 to 3 orders of magnitude. On the other hand, these values are comparable with the flux densities and diffusivities obtained in edge plasma with similar parameters on other stellarators under NBI and ECR heating conditions. Therefore, it is claimed that the method of plasma heating that has been chosen in U-3M does not result in any substantial deterioration of particle confinement (with the possible exception of the region close to the antenna) as against other methods. Presumably, the anomalous particle transport across the boundary in U-3M is caused by destruction of magnetic surfaces and/or electrostatic drift wave turbulence. It is found thatincreasing the RF power results in an increase of the diverted plasma flow and of the hydrogen consumptionnecessary to maintain the average plasma density at a given level. This is considered as a manifestation of acommon regularity, according to which particle losses grow with heating power, this effect having been observedrecently on a stellarator type device under NBI and ECR heating conditions. An effect specific to U-3M, theincrease of the average electron density, being observed within 1 to 2 ms after RF pulse termination, is attributedmainly to particle transport reduction due to plasma cooling, while the intensity of neutral particle ionizationstill remains sufficiently high in the confinement volume at the initial phase of cooling under continuous hydrogenleak-in conditions.
URAGAN-3M（U-3M）は、R0=1 m、ā ≈ 12 cm、（ā）≈ 0.4 の l=3、m=9 トルサトロンである。磁気システム全体は大型真空容器内に封入されており、物質リミターが存在しないため、本装置では開放型ヘリカルダイバータが実現されている。プラズマは100%水素ガス中でRF生成され、連続作動ガス導入下でマルチモード・アルフベン共鳴領域（ω ≲ ωci）において加熱される。B = 0.45 T において ~200 kW のRF電力により、プラズマパラメータの準定常（最大50 ms）状態が確立され、e ≃ 2 × 10^18 m^-3、Ti(0) ≃ 130 eV、Te(0) ≃ 300 eV となる。マイクロ波とラングミュアプローブを用いて、閉じ込め体積内、閉じ込め領域の境界近傍、およびダイバータフラックス領域における電子密度/イオン飽和電流の時間的・空間的挙動が研究された。閉じ込め領域の境界近傍でのイオン飽和電流分布測定に基づき、境界を横切る局所粒子フラックス密度の値が推定された：アンテナから遠い場所では Γ⊥ ≈ 7 × 10^20 m^-2 s^-1、アンテナ近傍では Γ⊥ ≈ 10^21 m^-2 s^-1 および Γ⊥ ≈ 2 × 10^21 m^-2 s^-1。このようなフラックス密度と対応する拡散係数は異常に高く、新古典論的値を2～3桁上回る。一方、これらの値は、NBIおよびECR加熱条件下の他のステラレータにおいて類似のパラメータを持つ周辺プラズマで得られたフラックス密度および拡散係数に匹敵する。したがって、U-3Mで選択されたプラズマ加熱法は、（アンテナ近傍の領域を除く可能性はあるが）他の方法と比較して粒子閉じ込めの大幅な劣化をもたらさないと主張される。おそらく、U-3Mにおける境界を横切る異常粒子輸送は、磁気面の破壊および/または静電ドリフト波乱流によって引き起こされる。RF電力を増加させると、平均プラズマ密度を所定のレベルに維持するために必要なダイバータプラズマ流と水素消費量が増加することが見出された。これは、粒子損失が加熱電力とともに増大するという一般的な規則性の現れと考えられ、この効果は最近、NBIおよびECR加熱条件下のステラレータ型装置で観測されている。U-3Mに特有の効果として、RFパルス終了後1～2 ms以内に観測される平均電子密度の増加は、主にプラズマ冷却による粒子輸送の低減に起因すると考えられる。一方、連続水素導入条件下では、冷却の初期段階において閉じ込め体積内で中性粒子電離強度が依然として十分に高い。