It is shown that a combination of the convex and the concave part of a field line provides a strong stabilizing action against convective (flute-interchange) plasma instability (Tsventoukh 2011 Nucl. Fusion51 112002). This results in internal peaking of the stable plasma pressure profile that is calculated from the collisionless kinetic stability criterion for any magnetic confinement system with combination of mirrors and cusps. Connection of the convex and concave field line parts results in a reduction of the space charge that drives the unstable E × B motion, as there is an opposite direction of the particle drift in a non-uniform field at convex and concave field lines. The pressure peaking arises at the minimum of the second adiabatic invariant J that takes place at the 'middle' of a tandem mirror–cusp transverse cross-section. The position of the minimum in J varies with the particle pitch angle that results in a shift of the peaking position depending on plasma anisotropy. This allows one to improve a stable peaked pressure profile at a convex–concave field by changing the plasma anisotropy over the trap cross-section. Examples of such anisotropic distribution functions are found that give an additional substantial enhancement in the maximal central pressure. Furthermore, the shape of new calculated stable profiles has a wide central plasma layer instead of a narrow peak.
凸部と凹部の磁力線部分の組み合わせが、対流性(フルート・交換型)プラズマ不安定性に対して強い安定化作用をもたらすことが示されている(Tsventoukh 2011 Nucl. Fusion 51 112002)。この結果、ミラーとカスプの組み合わせからなる任意の磁気閉じ込め系に対して、無衝突運動論的安定性基準から計算される安定なプラズマ圧力分布の内部ピーキングが生じる。凸部と凹部の磁力線部分の接続により、非一様磁場中の凸部および凹部の磁力線部分における粒子ドリフトの方向が逆転することに起因して、不安定なE×Bドリフトを駆動する空間電荷の低減がもたらされる。圧力ピーキングは、タンデムミラー–カスプ横断面の「中央」に位置する第二断熱不変量Jの極小点において生じる。Jの極小点の位置は粒子ピッチ角に依存して変化し、その結果、ピーキング位置のシフトがプラズマの異方性に応じて生じる。これにより、トラップ断面全体にわたってプラズマ異方性を変化させることで、凸–凹磁場配位における安定なピーキング圧力分布を改善することが可能となる。このような異方性分布関数の例が見出されており、それらは中心圧力の最大値にさらなる顕著な増大をもたらす。さらに、新たに計算された安定分布の形状は、狭いピークではなく広い中心プラズマ層を有する。