Mixing of multiple hydrogen plasma beams in a strong magnetic field by E × B drift-induced rotation

Abstract

. El principal objetivo de éste trabajo era el de conseguir un tamaño de haz de plasma mayor mediante la mezcla de hasta tres haces de plasma de ∼1 cm de diámetro de hidrógeno puro y de mezclas de hidrógeno y argón en campos magnéticos de <1,6 T en el dispositivo Pilot-PSI. Para ello se utilizó un electrodo de anillo externo para crear un campo eléctrico radial que inducía rotación E×B de los haces individuales alrededor de un eje común. Perfiles de rotación con velocidades máximas de hasta 10 km s−1 se midieron a través de la forma de las líneas atómicas del hidrogeno y la rotación alrededor del eje del anillo se pudo confirmar. Mediante este método se pudieron obtener haces mezclados de un diámetro de ∼2,5–3 cm en los perfiles de densidad medidos por dispersión Thomson cerca de la muestra colocada a 0,5 m te distancia de la fuente de los haces. Se utilizaron corrientes de hasta 60 A en el anillo, lo que implica una entrada de potencia adicional de hasta 5,4 kW al plasma.