В работе представлены результаты по исследованию микронеустойчивостей в анизотропном сгустке ионов со средней энергией 13 кэВ и плотностью ~ 5 • 10 13 см–3. Плазмоид создавался в дополнительном компактном пробкотроне, присоединенном к одной из сторон установки ГДЛ. Для создания плотного сгустка ионов с сильной анизотропией функции распределения в компактный пробкотрон, заполненный теплой проточной плазмой из центральной части ГДЛ, производилась перпендикулярная инжекция сфокусированных атомарных пучков с энергиейчастиц~ 20 кэВ и суммарной мощностью около1 МВт. Для определения типа и параметров развивающейся микронеустойчивости были использованы специальные высокочастотные электростатические и магнитные зонды. Развивающаяся микронеустойчивость является альфвеновской ионно-циклотронной, о чем свидетельствуют малые азимутальные волновые числа, частота колебаний ниже ионно-циклотронной частоты и вращение вектора поляризации магнитного поля в направлении ларморовского движения ионов. Был определен порог развития микронеустойчивости относительно основных параметров плазмоида.
The following article presents the results of investigation ofmicroinstabilities in the anisotropic synthesized hot ion plasmoid (SHIP). Plasmoid is located in a small mirror section that is installed at one side of the GDT facility in Budker Institute of Nuclear Physics, Novosibirsk, which is an axially symmetric magnetic mirror device of gas dynamic trap type. The magnetic field on axis is in the range of 2.5 Tesla and the mirror ratio is ~ 2. The additional mirror section is filled with background plasma streaming from the central cell of GDT. To create the population of hot ions with strong anisotropy two focused neutral beams with energy of 21–23 keV are injected perpendicularly to the direction of magnetic field. Ionisation of the beams generates the high-energetic ion component with the density of about~ 5 • 10 13 см–3 and mean energy about 13 keV. The distribution function of fast ions is thus strongly anisotropic in the phase space with the ratio / E E ⊥ &~ 50. To define the type and the parameters of the developing microinstability a set of high-frequency electrostatic and magnetic probes was used. The microinstability observed in the additional section of GDT is the Alfven ion cyclotron instability (AIC), because of small azimuthal wave numbers, magnetic field vector rotating in the direction of ion gyration and oscillation frequency below the actual ion cyclotron frequency. AIC instability threshold was registered at the following plasma parameters: fast ion density n> 3 • 1013 см–3, ratio of ion pressure tomagnetic field pressure β ≈0.02, anisotropy A ≈35, a/ Rp ≈0.23, where ais the ion gyroradius and Ris the plasmoid radius.
