Numéro
J. Phys. Colloques
Volume 29, Numéro C3, Avril 1968
COLLOQUE SUR LA PHYSIQUE DES MILIEUX IONISÉS
Page(s) C3-181 - C3-181
DOI http://dx.doi.org/10.1051/jphyscol:1968343
COLLOQUE SUR LA PHYSIQUE DES MILIEUX IONISÉS

J. Phys. Colloques 29 (1968) C3-181-C3-181

DOI: 10.1051/jphyscol:1968343

MESURE DE L'ANISOTROPIE DE LA FONCTION DE DISTRIBUTION DANS L'ESPACE DES VITESSES D'UN PLASMA CONFINÉ DANS UNE BOUTEILLE MAGNÉTIQUE A MIROIRS

J. JACQUINOT and F. WAELBROECK

Groupe de Recherche de l'Association EURATOM-CEA sur la Fusion, 92, Fontenay-aux-Roses, France


Résumé
La connaissance de l'anisotropie de la fonction de distribution des vitesses d'un plasma est nécessaire pour identifier les "microinstabilités" qui se développent dans un plasma confiné en bouteille magnétique à miroirs. Le rapport a = p||/p intervient, en effet, dans les critères donnant le seuil d'apparition de ces instabilités. Pour calculer la variation, suivant l'axe d'une bouteille magnétique, de divers paramètres du plasma (densité, pression, etc...), on a supposé que 1) la fonction de distribution au centre de la configuration à la forme g(E).f(θ) où tg θ = υ|| et E est l'énergie d'une particule ; 2) le moment magnétique d'une particule est une constante du mouvement. Les calculs sont faits pour différentes fonctions f (θ) qui correspondent à des valeurs de a variant de 0,32 (fonction isotrope tronquée par le cône de perte pour un rapport de miroir égal à 1,68 [1]) à 0,10. On peut expérimentalement déduire la valeur de a en mesurant la variation axiale d'une grandeur physique du plasma. Le diamagnétisme d'un plasma d'électrons chauds [1] a été déterminé à l'aide d'un jeu de 9 boucles de flux disposées le long de l'axe de la bouteille magnétique de l'expérience Bille-en-Tête B. La valeur de a déduite est 0,15. a augmente légèrement quand une instabilité se déclenche, le plasma devient plus isotrope. Ceci est confirmé par la détection simultanée de fuites importantes d'électrons chauds à travers les miroirs.


Abstract
A measure of the anisotropy in the velocity space of the plasma distribution function is often needed to identify microinstabilities occurring in a plasma trapped in a magnetic mirror bottle. The ratio a = p||/p appears in the theoretical calculations giving the threshold of such instabilities. A method is suggested for deducing the anisotropy from the axial variation of plasma parameters under simple theoretical assumptions mainly 1) effective trapping, 2) adiabaticity of the system 3) separability of the distribution function f' (E, θ) = g(E).f (θ). Calculations have been made for a set of functions f (θ) corresponding to values of a ranging from 0.32 (isotropic function including the loss-cone cut-off for a mirror ratio R = 1.68 [1]) to 0.10. This method has been applied to the determination of the anisotropy a of a hot electron plasma [1] in the Bille-en-Tête B experiment from diamagnetic loops signals. The value of a thus deduced equals 0.15 in the stable regime. During a fast instability by which the plasma is affected, a is observed to increase indicating a diffusion of particles in velocity space ; this is confirmed by the simultaneous detection of important electron losses through the mirrors.