Properties of regular (integrable) and stochastic (non-integrable) orbits of the deuterium-helium-3 (D-3He) fusion plasma particles in a field-reversed configuration (FRC) are studied with the aid of the particle tracing routine. A chaotic behaviour of the ion motion is examined with the Lyapunov exponents as well as the radial action integral as a third adiabatic invariant, and by the Poincaré's surface of section plot. It appears that a large majority of high energetic fusion protons tend to have regular motion. On the other hand, bulk ions in the D-3He advanced fusion plasma are almost stochastic because of a randomization of gyro-phase due to the orbit shape transition between off-axis gyration and encircling betatron or figure-8.
D-3He核融合プラズマ粒子の規則的(可積分)軌道および確率的(非可積分)軌道の特性を、粒子追跡ルーチンを用いて研究した。イオン運動のカオス的挙動を、リアプノフ指数および第三断熱不変量としての動径作用積、ならびにポアンカレ断面プロットによって調べた。高エネルギーの核融合陽子の大部分は規則的運動を示す傾向があることが明らかになった。一方、D-3He先進核融合プラズマ中のバルクイオンは、オフアクシス歳差運動と周回ベータトロン運動または8の字運動との間の軌道形状遷移によるジャイロ位相の無作為化のため、ほぼ確率的である。