The ion energy distribution in a plasma focus during second pinch compression is derived theoretically. Adiabatic heating during plasma compression and escape of particles through the pinch ends are taken into account. The speed of the pinch compression is determined, with allowance being made for plasma inertia and gas-kinetic and magnetic pressure. It is shown that the ion-energy distribution differs from a Maxwellian distribution. The most marked difference is observed in the tail of the energy distribution, the portion of high-energy ions in the plasma being higher than at thermodynamic equilibrium. Theoretical and experimental results were found to be related.
第2ピンチ圧縮中のプラズマフォーカスにおけるイオンエネルギー分布が理論的に導出される。プラズマ圧縮中の断熱加熱と、ピンチ端を通る粒子の脱出が考慮される。ピンチ圧縮の速度は、プラズマ慣性と気体運動圧力および磁気圧力を考慮して決定される。イオンエネルギー分布がマクスウェル分布とは異なることが示される。最も顕著な差異はエネルギー分布の尾部で観測され、プラズマ中の高エネルギーイオンの割合が熱平衡時よりも高い。理論的結果と実験的結果は関連することが見出された。