We report the electrostatic and electromagnetic behaviors of low-frequency fluctuations and their spatial structures observed in the RT-1 (Ring Trap 1) levitated dipole experiment. By using movable Langmuir probes capable of operating under the high-heat flux conditions, we investigated the spatial structures of electrostatic fluctuations in the plasma and compared them with magnetic fluctuation properties. Low-frequency electrostatic fluctuations in low-beta plasma transact into electromagnetic modes in high-beta operation, the latter of which has been found with edge magnetic probes in previous studies. Multi-point measurements with the Langmuir probes revealed that, in low-beta plasma, the fluctuations propagate in the electron diamagnetic direction and exhibit a toroidal mode number of 3 or 4 in a broad region across different magnetic surfaces. In the high-beta plasma, the phase velocity of the fluctuations has a clear dependence on the magnetic surfaces and reverses its toroidal propagation direction according to plasma conditions. These observations are consistent with the interpretation that density fluctuations transported by the drift motion of plasma generate magnetic fluctuations in high-beta conditions, suggesting a similarity with the so-called entropy mode.
我々は、RT-1（リングトラップ1）浮遊双極子実験において観測された低周波揺動の静電的および電磁的挙動と、その空間構造について報告する。高熱流束条件下で動作可能な可動ラングミュアプローブを用いて、プラズマ中の静電揺動の空間構造を調査し、磁気揺動の特性と比較した。低ベータプラズマ中の低周波静電揺動は、高ベータ運転時には電磁モードへと遷移し、後者は従来の研究においてエッジ磁気プローブによって検出されている。多点測定によるラングミュアプローブ観測により、低ベータプラズマでは、揺動が電子反磁性方向に伝播し、異なる磁気面を横断する広い領域においてトロイダルモード数3または4を示すことが明らかになった。高ベータプラズマでは、揺動の位相速度は磁気面に明確に依存し、プラズマ条件に応じてトロイダル伝播方向が反転する。これらの観測結果は、プラズマのドリフト輸送によって輸送される密度揺動が高ベータ条件下で磁気揺動を生成するという解釈と整合的であり、いわゆるエントロピーモードとの類似性を示唆している。