A useful way of obtaining more accurate information about the processes that occur when fast plasmoids are trapped in magnetic traps is to investigate the interaction of the fast plasmoids with the barriers of magnetic fields that are constant or variable in time. The results obtained may be valuable in helping to clarify questions concerning the acceleration of plasmoids by variable magnetic fields and to explain some of the processes involved in penetration of the magnetic field by the plasma. To investigate the effects of the interaction between fast plasmoids and magnetic field barriers a coaxial plasma gun of the Marshall type was constructed. When the optimum conditions for operating the gun had been established plasmoids with a speed of 1.3 × 107 cm/s and an initial density of 2.5 × 1013 ion pairs per cma were obtained.During investigation of plasmoid interaction with the barrier of a constant magnetic field, compression of the plasma was observed at low field intensities. At high magnetic field intensities the density of the plasmoids penetrating the barrier decreased until the plasma was completely reflected by the barrier. Using the model of a collisionless plasma, equations were obtained for the distribution of electromagnetic fields along the radius of a plasmoid passing through the barrier. By comparing the solution of this equation with the measured diamagnetic signal the electron gas density in the plasmoid was determined; it was found to be in agreement with results obtained with a twin probe. The interaction of plasmoids with the barrier of a variable magnetic field is determined not only by the amplitude of the field intensity, but also by a whole set of interaction phases. New values characterizing these phases were introduced for convenience. The reflection, partial penetration and acceleration of the plasmoids was measured for different interaction parameters.
高速プラズモイドが磁気トラップに捕捉されるときに起こる過程に関するより正確な情報を得る有用な方法は、時間的に一定または変動する磁場の障壁と高速プラズモイドとの相互作用を調べることである。得られた結果は、変動磁場によるプラズモイドの加速に関する疑問を解明し、プラズマによる磁場への浸透に関与するいくつかの過程を説明するのに役立つ可能性がある。高速プラズモイドと磁場障壁との間の相互作用の効果を調べるために、マーシャル型の同軸プラズマ銃を製作した。銃の最適動作条件が確立されたとき、速度1.3 × 107 cm/s、初期密度2.5 × 1013 ion pairs per cmaのプラズモイドが得られた。定常磁場の障壁とのプラズモイド相互作用の調査中、低い磁場強度ではプラズマの圧縮が観測された。高い磁場強度では、障壁を透過するプラズモイドの密度は減少し、ついにはプラズマは障壁によって完全に反射された。無衝突プラズマのモデルを用いて、障壁を通過するプラズモイドの半径に沿った電磁場の分布に関する方程式を得た。この方程式の解を測定された反磁性信号と比較することにより、プラズモイド内の電子ガス密度を決定した。それはツインプローブで得られた結果と一致することがわかった。プラズモイドと変動磁場の障壁との相互作用は、磁場強度の振幅だけでなく、相互作用位相の全体集合によっても決定される。これらの位相を特徴づける新しい値が便宜のために導入された。異なる相互作用パラメータに対するプラズモイドの反射、部分的透過、および加速が測定された。