Efficient generation of energetic ions in multi-ion plasmas by radio-frequency heating

O. Kazakov; J. Ongena; E. Lerche; M. Mantsinen; D. Van eester; V. Kiptily; Y. Li; M. Nocente; F. Nabais; M. Nave; R. Bilato; Ph. Jacquet; T. Johnson; M. Lennholm; T. Loarer; S. Sharapov; D. Valcarcel; M. van Schoor; H. Weisen; S. Marmar; S. Baek; H. Barnard; P. Bonoli; D. Brunner; J. Candy; J. Canik; M. Churchill; I. Cziegler; G. Dekow; L. Delgado-Aparicio; A. Diallo; E. Edlund; P. Ennever; I. Faust; C. Fiore; Chi Gao; T. Golfinopoulos; M. Green; S. Hartwig; C. Holland; E. Hubbard; W. Hughes; I. Hutchinson; J. Irby; B. Labombard; Yijun Jun; B. Lipschultz; A. Loarte; R. Mumgaard; R. Park; M. Porkolab; M. Reinke; E. Rice; S. Scott; S. Shiraiwa; P. Snyder; B. Sorbom; D. Terry; J. Terry; C. Theiler; R. Vieira; R. Walk; M. Wallace; A. White; D. Whyte; S. Wolfe; M. Wright; J. Wright; S. Wukitch; P. Xu; S. Abduallev; M. Abhangi; P. Abreu; M. Afzal; M. Aggarwal; T. Ahlgren; J. Ahn; L. Aho-Mantila; N. Aiba; M. Airila; R. Albanese; V. Aldred; D. Alegre; E. Alessi; P. Aleynikov; A. Alfier; A. Alkseev; M. Allinson; B. Alper; E. Alves; G. Ambrosino; R. Ambrosino; L. Amicucci; V. Amosov; E. Sundén; M. Angelone; M. Anghel; C. Angioni; L. Appel; C. Appelbee; P. Arena; M. Ariola; H. Arnichand; S. Arshad; A. Ash; N. Ashikawa; V. Aslanyan; O. Asunta; F. Auriemma; Y. Austin; L. Avotina; M. Axton; C. Ayres; M. Bacharis; A. Baciero; D. Baião; S. Bailey; A. Baker; I. Balboa; M. Balden; N. Balshaw; R. Bament; W. Banks; Y. Baranov; M. Barnard; D. Barnes; M. Barnes; R. Barnsley; A. Wiechec; L. Orte; M. Baruzzo; V. Basiuk; M. Bassan; R. Bastow; A. Batista; P. Batistoni; R. Baughan; B. Bauvir; L. Baylor; B. Bazylev; J. Béal; S. Beaumont; M. Beckers; B. Beckett; A. Bécoulet; N. Bekris; M. Beldishevski; K. Bell; F. Belli; M. Bellinger; E. Belonohy; N. Ayed; A. Benterman; H. Bergsåker; J. Bernardo; M. Bernert; M. Berry; L. Bertalot; C. Besliu; M. Beurskens; B. Bieg; J. Bielecki; T. Biewer; M. Bigi; P. Bílková; F. Binda; A. Bisoffi; S. Bizarro; C. Björkas; J. Blackburn; K. Blackman; R. Blackman; P. Blanchard; P. Blatchford; V. Bobkov; A. Boboc; G. Bodnár; O. Bogar; I. Bolshakova; T. Bolzonella; N. Bonanomi; F. Bonelli; J. Boom; J. Booth; D. Borba; D. Borodin; I. Borodkina; A. Botrugno; C. Bottereau; P. Boulting; C. Bourdelle; M. Bowden; C. Bower; C. Bowman; T. Boyce; C. Boyd; J. Boyer; M. Bradshaw; V. Braic; R. Bravanec; B. Breizman; S. Bremond; D. Brennan; S. Breton; A. Brett; S. Brezinsek; M. Bright; M. Brix; W. Broeckx; M. Brombin; A. Brosławski; D. Brown; M. Brown; E. Bruno; J. Bucalossi; J. Buch; J. Buchanan; M. Buckley; R. Budny; H. Bufferand; M. Bulman; N. Bulmer; P. Bunting; P. Buratti; A. Burckhart; A. Buscarino; A. Busse; K. Butler; I. Bykov; J. Byrne; P. Cahyna; G. Calabrò; I. Calvo; Y. Camenen; P. Camp; D. Campling; J. Cane; B. Cannas; A. Capel; J. Card; A. Cardinali; P. Carman; M. Carr; D. Carralero; L. Carraro; B. Carvalho; I. Carvalho; P. Carvalho; F. Casson; C. Castaldo; N. Catarino; J. Caumont; F. Causa; R. Cavazzana; K. Cave-Ayland; M. Cavinato; M. Cecconello; S. Ceccuzzi; E. Cecil; A. Cenedese; R. Cesario; D. Challis; M. Chandler; D. Chandra; S. Chang; A. Chankin; I. Chapman; S. Chapman; M. Chernyshova; G. Chitarin; G. Ciraolo; D. Ciric; J. Citrin; F. Clairet; E. Clark; M. Clark; R. Clarkson; D. Clatworthy; C. Clements; M. Cleverly; J. Coad; A. Coates; A. Cobalt; V. Coccorese; V. Cocilovo; S. Coda; R. Coelho; W. Coenen; I. Coffey; L. Colas; S. Collins; D. Conka; S. Conroy; N. Conway; D. Coombs; D. Cooper; S. Cooper; C. Corradino; Y. Corre; G. Corrigan; S. Cortes; D. Coster; S. Couchman; M. Cox; T. Craciunescu; S. Cramp; R. Craven; F. Crisanti; G. Croci; D. Croft; K. Crombé; R. Crowe; N. Cruz; G. Cseh; A. Cufar; A. Cullen; M. Curuia; A. Czarnecka; H. Dabirikhah; P. Dalgliesh; S. Dalley; J. Dankowski; D. Darrow; O. Davies; W. Davis; C. Day; I. Day; M. de Bock; A. de Castro; E. de la Cal; E. Luna; G. Masi; J. de Pablos; G. de Temmerman; G. de Tommasi; P. de Vries; K. Deakin; J. Deane; F. Agostini; R. Dejarnac; E. Delabie; N. den Harder; R. Dendy; J. Denis; P. Denner; S. Devaux; P. Devynck; F. Maio; A. Siena; C. Troia; P. Dinca; R. D’inca; B. Ding; T. Dittmar; H. Doerk; R. Doerner; T. Donné; S. Dorling; S. Dormido-Canto; S. Doswon; D. Douai; T. Doyle; A. Drenik; P. Drewelow; P. Drews; Ph. Duckworth; R. Dumont; P. Dumortier; D. Dunai; M. Dunne; I. Ďuran; F. Durodié; P. Dutta; B. Duval; R. Dux; K. Dylst; N. Dzysiuk; V. Edappala; J. Edmond; M. Edwards; J. Edwards; Th. Eich; A. Ekedahl; R. El-Jorf; C. Elsmore; M. Enachescu; G. Ericsson; F. Eriksson; J. Eriksson; L. Eriksson; B. Esposito; S. Esquembri; G. Esser; D. Estève; B. Evans; E. Evans; G. Evison; D. Ewart; D. Fagan; M. Faitsch; D. Falie; A. Fanni; A. Fasoli; M. Faustin; N. Fawlk; L. Fazendeiro; N. Fedorczak; R. Felton; K. Fenton; A. Fernades; H. Fernandes; J. Ferreira; A. Fessey; O. Février; O. Ficker; A. Field; S. Fietz; A. Figueiredo; J. Figueiredo; A. Fil; P. Finburg; M. Firdaouss; U. Fischer; L. Fittill; M. Fitzgerald; D. Flammini; J. Flanagan; C. Fleming; K. Flinders; N. Fonnesu; M. Fontdecaba; A. Formisano; L. Forsythe; L. Fortuna; E. Fortuna-Zalesna; M. Fortune; S. Foster; T. Franke; T. Franklin; M. Frasca; L. Frassinetti; M. Freisinger; R. Fresa; D. Frigione; V. Fuchs; D. Fuller; S. Futatani; J. Fyvie; K. Gál; D. Galassi; K. Gałązka; J. Galdon-Quiroga; J. Gallagher; D. Gallart; R. Galvão; X. Gao; Y. Gao; J. Garcia; A. Garcia-Carrasco; M. García-Muñoz; J. Gardarein; L. Garzotti; P. Gaudio; E. Gauthier; F. Gear; S. Gee; B. Geiger; M. Gelfusa; S. Gerasimov; G. Gervasini; M. Gethins; Z. Ghani; M. Ghate; M. Gherendi; J. Giacalone; L. Giacomelli; S. Gibson; T. Giegerich; C. Gil; L. Gil; S. Gilligan; D. Gin; E. Giovannozzi; J. Girardo; C. Giroud; G. Giruzzi; S. Glöggler; J. Godwin; J. Goff; P. Gohil; V. Goloborod’ko; R. Gomes; B. Gonçalves; M. Goniche; M. Goodliffe; A. Goodyear; G. Gorini; M. Gosk; R. Goulding; A. Goussarov; R. Gowland; B. Graham; E. Graham; J. Graves; N. Grazier; P. Grazier; R. Green; H. Greuner; B. Grierson; S. Griph; C. Grisolia; D. Grist; M. Groth; R. Grove; C. Grundy; J. Grzonka; D. Guard; C. Guérard; C. Guillemaut; R. Guirlet; C. Gurl; H. Utoh; J. Hackett; S. Hacquin; A. Hagar; R. Hager; A. Hakola; M. Halitovs; S. Hall; S. Cook; C. Hamlyn-Harris; K. Hammond; C. Harrington; J. Harrison; D. Harting; F. Hasenbeck; Y. Hatano; R. Hatch; V. Haupt; J. Hawes; C. Hawkes; J. Hawkins; P. Hawkins; W. Haydon; N. Hayter; S. Hazel; J. Heesterman; K. Heinola; C. Hellesen; T. Hellsten; W. Helou; N. Hemming; C. Hender; M. Henderson; S. Henderson; R. Henriques; D. Hepple; G. Hermon; P. Hertout

doi:10.1038/NPHYS4167

Journal articles

Efficient generation of energetic ions in multi-ion plasmas by radio-frequency heating

O. Kazakov ¹ J. Ongena ¹ E. Lerche ¹ M. Mantsinen ² D. Van eester ¹ V. Kiptily ³ Y. Li M. Nocente ⁴ F. Nabais ⁵ M. Nave R. Bilato Ph. Jacquet ³ T. Johnson M. Lennholm T. Loarer ⁶ S. Sharapov ³ D. Valcarcel M. van Schoor H. Weisen ⁷ S. Marmar S. Baek H. Barnard P. Bonoli D. Brunner ⁸ J. Candy J. Canik M. Churchill I. Cziegler G. Dekow L. Delgado-Aparicio ⁹ A. Diallo ¹⁰ E. Edlund P. Ennever I. Faust C. Fiore Chi Gao T. Golfinopoulos M. Green S. Hartwig ¹¹ C. Holland E. Hubbard W. Hughes I. Hutchinson J. Irby B. Labombard Yijun Jun B. Lipschultz ¹² A. Loarte ¹³ R. Mumgaard R. Park ¹⁴ M. Porkolab M. Reinke E. Rice S. Scott S. Shiraiwa ¹⁵ P. Snyder B. Sorbom D. Terry J. Terry C. Theiler R. Vieira R. Walk M. Wallace A. White D. Whyte S. Wolfe M. Wright ¹⁶ J. Wright ¹⁷ S. Wukitch P. Xu S. Abduallev M. Abhangi P. Abreu M. Afzal M. Aggarwal T. Ahlgren J. Ahn L. Aho-Mantila ¹⁸ N. Aiba M. Airila ¹⁹ R. Albanese ²⁰ V. Aldred D. Alegre E. Alessi P. Aleynikov A. Alfier A. Alkseev M. Allinson B. Alper ³ E. Alves ⁵ G. Ambrosino ²¹ R. Ambrosino L. Amicucci V. Amosov E. Sundén M. Angelone M. Anghel C. Angioni ²² L. Appel C. Appelbee P. Arena ²³ M. Ariola ²¹ H. Arnichand S. Arshad A. Ash N. Ashikawa ²⁴ V. Aslanyan ²⁵ O. Asunta F. Auriemma Y. Austin L. Avotina M. Axton C. Ayres M. Bacharis A. Baciero D. Baião S. Bailey ²⁶ A. Baker ²⁷ I. Balboa ³ M. Balden N. Balshaw R. Bament W. Banks Y. Baranov M. Barnard D. Barnes ²⁸ M. Barnes R. Barnsley ²⁹ A. Wiechec L. Orte M. Baruzzo ³⁰ V. Basiuk ⁶ M. Bassan R. Bastow A. Batista P. Batistoni R. Baughan B. Bauvir L. Baylor B. Bazylev ³¹ J. Béal S. Beaumont ³² M. Beckers B. Beckett ²⁹ A. Bécoulet ⁶ N. Bekris M. Beldishevski K. Bell F. Belli M. Bellinger E. Belonohy ³³ N. Ayed ³⁴ A. Benterman H. Bergsåker J. Bernardo M. Bernert M. Berry L. Bertalot ³⁵ C. Besliu M. Beurskens ³ B. Bieg J. Bielecki ³⁶ T. Biewer M. Bigi P. Bílková F. Binda A. Bisoffi S. Bizarro C. Björkas J. Blackburn K. Blackman ³⁷ R. Blackman P. Blanchard ³⁸ P. Blatchford V. Bobkov ²² A. Boboc ³⁹ G. Bodnár O. Bogar I. Bolshakova ⁴⁰ T. Bolzonella N. Bonanomi F. Bonelli J. Boom ²² J. Booth D. Borba D. Borodin I. Borodkina ⁴¹ A. Botrugno C. Bottereau ⁶ P. Boulting C. Bourdelle ⁶ M. Bowden C. Bower C. Bowman T. Boyce C. Boyd J. Boyer M. Bradshaw V. Braic R. Bravanec B. Breizman S. Bremond D. Brennan S. Breton A. Brett S. Brezinsek ⁴² M. Bright M. Brix ³ W. Broeckx M. Brombin A. Brosławski D. Brown M. Brown ²⁶ E. Bruno J. Bucalossi ⁶ J. Buch J. Buchanan M. Buckley ⁴³ R. Budny H. Bufferand ⁶ M. Bulman N. Bulmer P. Bunting P. Buratti A. Burckhart A. Buscarino A. Busse K. Butler I. Bykov ⁴⁴ J. Byrne ⁴⁵ P. Cahyna ⁴⁶ G. Calabrò ⁴⁷ I. Calvo Y. Camenen ⁴⁸ P. Camp D. Campling J. Cane B. Cannas A. Capel J. Card A. Cardinali P. Carman M. Carr ⁴⁹ D. Carralero L. Carraro ⁵⁰ B. Carvalho I. Carvalho P. Carvalho F. Casson ⁵¹ C. Castaldo N. Catarino J. Caumont F. Causa R. Cavazzana K. Cave-Ayland M. Cavinato M. Cecconello S. Ceccuzzi E. Cecil A. Cenedese ⁵² R. Cesario D. Challis M. Chandler ⁵³ D. Chandra S. Chang A. Chankin I. Chapman S. Chapman M. Chernyshova ⁵⁴ G. Chitarin G. Ciraolo ⁶ D. Ciric J. Citrin ⁵⁵ F. Clairet ⁶ E. Clark M. Clark R. Clarkson D. Clatworthy C. Clements M. Cleverly J. Coad A. Coates ⁵⁶ A. Cobalt V. Coccorese V. Cocilovo S. Coda R. Coelho W. Coenen I. Coffey ⁵⁷ L. Colas ⁵⁸ S. Collins ⁵⁹ D. Conka S. Conroy N. Conway D. Coombs D. Cooper ⁶⁰ S. Cooper C. Corradino Y. Corre ⁶ G. Corrigan ³ S. Cortes D. Coster ²² S. Couchman M. Cox ⁶¹ T. Craciunescu S. Cramp R. Craven F. Crisanti ⁶² G. Croci D. Croft K. Crombé ⁶³ R. Crowe N. Cruz G. Cseh A. Cufar A. Cullen M. Curuia A. Czarnecka ⁵⁴ H. Dabirikhah P. Dalgliesh S. Dalley J. Dankowski D. Darrow O. Davies W. Davis C. Day I. Day M. de Bock A. de Castro E. de la Cal E. Luna ⁶⁴ G. Masi J. de Pablos G. de Temmerman ⁶⁵ G. de Tommasi ⁶⁶ P. de Vries ⁶⁷ K. Deakin J. Deane F. Agostini ⁶⁸ R. Dejarnac ⁶⁹ E. Delabie ⁶⁷ N. den Harder ⁵⁵ R. Dendy ⁷⁰ J. Denis ⁶ P. Denner S. Devaux ⁷¹ P. Devynck ⁷² F. Maio A. Siena ⁷³ C. Troia P. Dinca ⁷⁴ R. D’inca ²² B. Ding T. Dittmar ⁶ H. Doerk R. Doerner T. Donné S. Dorling S. Dormido-Canto S. Doswon D. Douai T. Doyle A. Drenik P. Drewelow ²² P. Drews Ph. Duckworth R. Dumont ⁶ P. Dumortier D. Dunai M. Dunne ⁷⁵ I. Ďuran F. Durodié P. Dutta B. Duval R. Dux K. Dylst N. Dzysiuk V. Edappala J. Edmond M. Edwards J. Edwards Th. Eich A. Ekedahl ⁶ R. El-Jorf C. Elsmore M. Enachescu G. Ericsson F. Eriksson J. Eriksson ⁷⁶ L. Eriksson B. Esposito S. Esquembri G. Esser D. Estève ⁶ B. Evans E. Evans G. Evison D. Ewart D. Fagan M. Faitsch D. Falie A. Fanni A. Fasoli M. Faustin N. Fawlk L. Fazendeiro N. Fedorczak ⁶ R. Felton ³ K. Fenton A. Fernades H. Fernandes J. Ferreira A. Fessey O. Février O. Ficker A. Field S. Fietz A. Figueiredo J. Figueiredo ⁷⁷ A. Fil P. Finburg M. Firdaouss ⁶ U. Fischer L. Fittill M. Fitzgerald ⁷⁸ D. Flammini J. Flanagan ³ C. Fleming K. Flinders N. Fonnesu M. Fontdecaba A. Formisano L. Forsythe L. Fortuna ⁷⁹ E. Fortuna-Zalesna M. Fortune ⁸⁰ S. Foster T. Franke T. Franklin M. Frasca L. Frassinetti ⁸¹ M. Freisinger R. Fresa D. Frigione V. Fuchs D. Fuller S. Futatani J. Fyvie K. Gál D. Galassi ⁸² K. Gałązka J. Galdon-Quiroga J. Gallagher ⁸³ D. Gallart R. Galvão X. Gao Y. Gao ⁸⁴ J. Garcia ⁸⁵ A. Garcia-Carrasco M. García-Muñoz J. Gardarein ⁸⁶ L. Garzotti ³ P. Gaudio E. Gauthier ⁶ F. Gear S. Gee B. Geiger ⁸⁷ M. Gelfusa S. Gerasimov ³ G. Gervasini M. Gethins Z. Ghani M. Ghate M. Gherendi J. Giacalone ⁶ L. Giacomelli S. Gibson T. Giegerich C. Gil ⁶ L. Gil S. Gilligan D. Gin ⁸⁸ E. Giovannozzi J. Girardo C. Giroud ³ G. Giruzzi ⁸⁹ S. Glöggler J. Godwin J. Goff ⁹⁰ P. Gohil V. Goloborod’ko R. Gomes B. Gonçalves M. Goniche ⁶ M. Goodliffe A. Goodyear ³ G. Gorini M. Gosk R. Goulding A. Goussarov R. Gowland B. Graham E. Graham J. Graves N. Grazier P. Grazier R. Green H. Greuner B. Grierson S. Griph C. Grisolia D. Grist M. Groth ¹⁹ R. Grove C. Grundy J. Grzonka D. Guard C. Guérard C. Guillemaut ⁶ R. Guirlet ⁹¹ C. Gurl H. Utoh J. Hackett S. Hacquin ⁶ A. Hagar R. Hager A. Hakola M. Halitovs S. Hall ⁹² S. Cook C. Hamlyn-Harris K. Hammond C. Harrington J. Harrison D. Harting ³ F. Hasenbeck Y. Hatano ⁹³ R. Hatch V. Haupt J. Hawes C. Hawkes J. Hawkins P. Hawkins W. Haydon N. Hayter S. Hazel J. Heesterman K. Heinola C. Hellesen ⁹⁴ T. Hellsten W. Helou ⁶ N. Hemming C. Hender M. Henderson S. Henderson R. Henriques D. Hepple G. Hermon P. Hertout ⁶

1 LPP - Laboratory for Plasma Physics

2 BSC - CNS - Barcelona Supercomputing Center - Centro Nacional de Supercomputacion

3 EURATOM/CCFE Fusion Association

4 UNIMIB - Università degli Studi di Milano-Bicocca [Milano]

5 IPFN - Instituto de Plasmas e Fusão Nuclear [Lisboa]

6 IRFM - Institut de Recherche sur la Fusion par confinement Magnétique

7 EPFL - Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne

8 IAC - Institute for Atmospheric and Climate Science [Zürich]

9 PPPL - Princeton Plasma Physics Laboratory

10 CINaM - Centre Interdisciplinaire de Nanoscience de Marseille

11 HZB - Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH

12 YPI - York Plasma Institute

13 ITER Organization

14 SEES - School of Earth and Environmental Sciences [Seoul]

15 Graduate School of Frontier Sciences

16 School of Medicine

17 ESRF - European Synchrotron Radiation Facility

18 VTT - VTT Technical Research Centre of Finland

19 Association EURATOM-TEKES

20 Assoc. Euratom-ENEA-CREATE

21 Assoc. Euratom-ENEA-CREATE

22 IPP - Max-Planck-Institut für Plasmaphysik [Garching]

23 Assoc. Euratom-ENEA-CREATE

24 NIFS - National Institute for Fusion Science

25 MIT - Massachusetts Institute of Technology

26 LPNHE - Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies

27 Culham Science Centre [Abingdon]

28 Department of Pharmacology, Division of Neuroscience

29 ITER Organization

30 RFX - Consorzio RFX, Associazione Euratom/ENEA sulla Fusione

31 KIT - Karlsruhe Institute of Technology

32 ICSN - Institut de Chimie des Substances Naturelles

33 EFDA-CSU - European Fusion Development Agreement [Garching bei München]

34 INSAT - Institut National des Sciences Appliquées et de Technologie [Tunis]

35 ITER [St. Paul-lez-Durance]

36 H. Niewodniczanski Institute of Nuclear Physics

37 LHEEA - Laboratoire de recherche en Hydrodynamique, Énergétique et Environnement Atmosphérique

38 CIMMA - Laboratoire de Chimie, Ingénierie Moléculaire et Matériaux d'Angers

39 Euratom/UKAEA Fusion Assoc.

40 MSL - Magnetic Sensor laboratory [Lviv]

41 The National Research Nuclear University MEPhI (Moscow Engineering Physics Institute) [Moscow, Russia]

42 IEK-4 - Institute of Energy and Climate Research - Plasma Physics

43 inconnu temporaire UPEMLV

44 Institute for Problems of Material Science

45 UMR CNRS 8179

46 Institute of Plasma Physics [Praha]

47 Istituto di Fisica del Plasma, EURATOM-ENEA-CNR Association

48 PIIM - Physique des interactions ioniques et moléculaires

49 Department of Breast Surgery

50 3MI-ENSMSE - Département Méthodes et Modèles Mathématiques pour l'Industrie

51 CCFE - Culham Centre for Fusion Energy

52 Department of Hydraulics

53 LMGM - Laboratoire de microbiologie et génétique moléculaires

54 IPPLM - Institute of Plasma Physics and Laser Microfusion [Warsaw]

55 DIFFER - Dutch Institute for Fundamental Energy Research [Eindhoven]

56 MSSL - Mullard Space Science Laboratory

57 ARC - Astrophysics Research Centre [Belfast]

58 DRFC - Département de Recherche sur la Fusion Contrôlée

59 Institut fur Theoretische Physik, D-93040, Universitat Regensburg - Germany

60 CEA-LETI - Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives - Laboratoire d'Electronique et de Technologie de l'Information

61 AAD - Australian Antarctic Division

62 Associazone EURATOM ENEA sulla Fusione

63 LPP ERM KMS - Laboratoire de physique des plasmas de l'ERM, Laboratorium voor plasmafysica van de KMS

64 Paul-Drude-Institut für Festkörperelektronik

65 Institut für Physik

66 Università degli studi di Napoli Federico II

67 DIFFER - Dutch Institute for Fundamental Energy Research [Nieuwegein]

68 LML - Laboratoire de Mécanique de Lille - FRE 3723

69 IPP PRAGUE - Institute of Plasma Physics, Association Euratom/IPP.CR

70 UKAEA Fusion

71 Optimisation Métabolique et Cellulaire

72 CEA Cadarache

73 FBK - Fondazione Bruno Kessler [Trento, Italy]

74 NIPNE - NIPNE -Bucharest-Magurele

75 Max Planck Institute for Plasma Physics

76 Dept of Physics and Astronomy

77 University of Évora [Portugal]

78 IGPP - Institute of Geophysics and Planetary Physics [Livermore]

79 Dipartimento di Ingegneria Elettrica Elettronica e dei Sistemi

80 UMR MARBEC - MARine Biodiversity Exploitation and Conservation

81 Department of Physics [Stockholm]

82 M2P2 - Laboratoire de Mécanique, Modélisation et Procédés Propres

83 Dept. of Astronomy

84 Tsinghua University [Beijing]

85 CEntre Technique des Industries Mécaniques - Cetim (FRANCE)

86 IUSTI - Institut universitaire des systèmes thermiques industriels

87 Sygen International Plc

88 A.F. Ioffe Physical-Technical Institute

89 CEA/DSM/DRFC - Association EURATOM-CEA

90 Australian Tsunami Research Centre

91 LLR - Laboratoire Leprince-Ringuet

92 ICGM ICMMM - Institut Charles Gerhardt Montpellier - Institut de Chimie Moléculaire et des Matériaux de Montpellier

93 Advanced Science Research Center

94 Division of Applied Nuclear Physics, Uppsala University, Box 516, SE-75120 Uppsala, Sweden

Abstract : We describe a new technique for the efficient generation of high-energy ions with electromagnetic ion cyclotron waves in multi-ion plasmas. The discussed ‘three-ion’ scenarios are especially suited for strong wave absorption by a very low number of resonant ions. To observe this effect, the plasma composition has to be properly adjusted, as prescribed by theory. We demonstrate the potential of the method on the world-largest plasma magnetic confinement device, JET (Joint European Torus, Culham, UK), and the high-magnetic-field tokamak Alcator C-Mod (Cambridge, USA). The obtained results demonstrate efficient acceleration of $^3$He ions to high energies in dedicated hydrogen–deuterium mixtures. Simultaneously, effective plasma heating is observed, as a result of the slowing-down of the fast $^3$He ions. The developed technique is not only limited to laboratory plasmas, but can also be applied to explain observations of energetic ions in space-plasma environments, in particular, $^3$He-rich solar flares.

Domain :

Physics [physics]

Complete list of metadatas

Cited literature [45 references] Display Hide Download

https://hal-cea.archives-ouvertes.fr/cea-01898634
Contributor : Bruno Savelli <>
Submitted on : Tuesday, May 14, 2019 - 11:01:03 AM
Last modification on : Monday, April 6, 2020 - 9:22:35 AM

4167.pdf

Publisher files allowed on an open archive

Efficient generation of energetic ions in multi-ion plasmas by radio-frequency heating

File

Identifiers

Collections

Citation

Export

Metrics

703

349

Contact

Informations

Efficient generation of energetic ions in multi-ion plasmas by radio-frequency heating

File

Identifiers

Collections

Citation

Export

Share

Metrics

703

349

Contact

Informations