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Hot-electron confinement in magnetic cusp geometries

S. Aihara, M. Fujiwara, M. Hosokawa, H. Ikegami1972年被引用 5Nuclear FusionIF 3出版社

A hot electron plasma is established by ECR (6.4 GHz) in a simple cusped magnetic field. The plasma thus generated consists of hot electrons, cold electrons and helium ions. The hot-electron temperature is determined from X-ray spectra to be about 30 keV and the density of the hot electrons is of the order of 1010 cm−3, which is about 10% of the cold-electron density. The effect of the cusp field is particularly noticeable in the electron-density distribution, which has a void at the centre. Plasma decay times (10 – 60 ms) are observed to increase with the field current. There are several collision processes which cause the loss of hot electrons. The authors derive a simple equation which determines the confinement time of hot-electron plasma and study the confinement of hot electrons by ECR-wrapping. With a wrapping microwave power of 150 W, the decay time is observed to increase to more than three times that without the wrapping power.

日本語訳

ECR(6.4 GHz)により、単純なカスプ磁場中に高温電子プラズマが生成される。このようにして生成されたプラズマは、高温電子、低温電子、およびヘリウムイオンから構成される。高温電子温度はX線スペクトルから約30 keVと決定され、高温電子密度は約10¹⁰ cm⁻³のオーダーであり、これは低温電子密度の約10%に相当する。カスプ磁場の効果は、電子密度分布において特に顕著であり、中心部に空隙(ボイド)が存在する。プラズマ減衰時間(10〜60 ms)は、磁場電流の増加とともに長くなることが観測される。高温電子の損失にはいくつかの衝突過程が関与している。著者らは、高温電子プラズマの閉じ込め時間を決定する簡潔な式を導出し、ECRラッピングによる高温電子の閉じ込めについて研究した。ラッピング用マイクロ波出力150 Wにおいて、減衰時間はラッピングなしの場合の3倍以上に増加することが観測された。

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