The large volume plasma device (LVPD), a cylindrically shaped, linear plasma device of dimension (Φ = 2 m, L = 3 m) have successfully demonstrated the excitation of electron temperature gradient (ETG) turbulence (Mattoo et al 2012 Phys. Rev. Lett. 108 1–5). The observed ETG turbulence shows significant power between corresponding to the wave number, where, and ion cyclotron frequency and electron Larmor radius, respectively. The observed frequency and wave number matches well with theoretical estimates corresponding to Whistler-ETG mode. We investigated electromagnetic (EM) fluctuations induced plasma transport in high beta ETG mode suitable plasma in LVPD. The radial EM electron (ion) flux results primarily from the correlation between fluctuations of parallel electron current and radial magnetic field The EM particle flux is observed to be much smaller than the electrostatic particle flux, The EM flux is small but finite contrary to the conventional slab ETG model. The EM flux is non-ambipolar. A theoretical model is obtained for the EM particle flux in straight homogeneous magnetic field geometry. The theoretical estimates are seen to compare well with the experimental observations. Sluggish parallel ion response is identified as the key mechanism for generation of small but finite EM flux.
大型体積プラズマ装置(LVPD)は、円筒形状の線形プラズマ装置であり、寸法は(直径Φ = 2 m、長さL = 3 m)であるが、この装置において電子温度勾配(ETG)乱流の励起が実証されている(Mattooら、2012 Phys. Rev. Lett. 108 1–5)。観測されたETG乱流は、波数 に対応する範囲で有意なパワーを示し、ここで はイオンサイクロトロン周波数、 は電子ラーマー半径である。観測された周波数および波数は、ホイッスラーETGモードに対応する理論的推定値とよく一致している。我々は、高ベータETGモードが適合するLVDPプラズマにおいて、電磁(EM)揺動によって誘起される輸送を調査した。動径方向の電磁電子(イオン)フラックス は、主として平行電子電流揺動 と動径方向磁場揺動 の相関に起因する。電磁粒子フラックスは、静電粒子フラックスよりもはるかに小さいことが観測された。電磁フラックスは、従来のスラブETGモデルとは対照的に、小さいながらも有限の値を有する。さらに、この電磁フラックスは非両極性である。直線均一磁場配位における電磁粒子フラックスに対する理論モデルが構築された。理論的推定値は実験観測結果とよく一致することが確認された。遅い平行イオン応答が、小さいながらも有限の電磁フラックスの生成における主要なメカニズムであることが特定された。