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 3He 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 3He 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, 3He-rich solar flares.

Effcient generation of energetic ions in multi-ion plasmas by radio-frequency heating / Kazakov, Y. O.; Ongena, J.; Wright, J. C.; Wukitch, S. J.; Lerche, E.; Mantsinen, M. J.; Van Eester, D.; Craciunescu, T.; Kiptily, V. G.; Lin, Y.; Nocente, M.; Nabais, F.; Nave, M. F. F.; Baranov, Y.; Bielecki, J.; Bilato, R.; Bobkov, V.; Crombã©, K.; Czarnecka, A.; Faustin, J. M.; Felton, R.; Fitzgerald, M.; Gallart, D.; Giacomelli, L.; Golfinopoulos, T.; Hubbard, A. E.; Jacquet, P. h.; Johnson, T.; Lennholm, M.; Loarer, T.; Porkolab, M.; Sharapov, S. E.; Valcarcel, D.; Van Schoor, M.; Weisen, H.; Marmar, E. S.; Baek, S. G.; Barnard, H.; Bonoli, P.; Brunner, D.; Candy, J.; Canik, J.; Churchill, R. M.; Cziegler, I.; Dekow, G.; Delgado-Aparicio, L.; Diallo, A.; Edlund, E.; Ennever, P.; Faust, I.; Fiore, C.; Gao, C.; Golfinopoulos, T.; Greenwald, M.; Hartwig, Z. S.; Holland, C.; Hubbard, A. E.; Hughes, J. W.; Hutchinson, I. H.; Irby, J.; Labombard, B.; Lin, Y.; Lipschultz, B.; Loarte, A.; Mumgaard, R.; Parker, R. R.; Porkolab, M.; Reinke, M. L.; Rice, J. E.; Scott, S.; Shiraiwa, S.; Snyder, P.; Sorbom, B.; Terry, D.; Terry, J. L.; Theiler, C.; Vieira, R.; Walk, J. R.; Wallace, G. M.; White, A.; Whyte, D.; Wolfe, S. M.; Wright, G. M.; Wright, J.; Wukitch, S. J.; Xu, P.; Abduallev, S.; Abhangi, M.; Abreu, P.; Afzal, M.; Aggarwal, K. M.; Ahlgren, T.; Ahn, J. H.; Aho-Mantila, L.; Aiba, N.; Airila, M.; Albanese, R.; Aldred, V.; Alegre, D.; Alessi, E.; Aleynikov, P.; Alfier, A.; Alkseev, A.; Allinson, M.; Alper, B.; Alves, E.; Ambrosino, G.; Ambrosino, R.; Amicucci, L.; Amosov, V.; Andersson Sundén, E.; Angelone, M.; Anghel, M.; Angioni, C.; Appel, L.; Appelbee, C.; Arena, P.; Ariola, M.; Arnichand, H.; Arshad, S.; Ash, A.; Ashikawa, N.; Aslanyan, V.; Asunta, O.; Auriemma, F.; Austin, Y.; Avotina, L.; Axton, M. D.; Ayres, C.; Bacharis, M.; Baciero, A.; Baiã£o, D.; Bailey, S.; Baker, A.; Balboa, I.; Balden, M.; Balshaw, N.; Bament, R.; Banks, J. W.; Baranov, Y. F.; Barnard, M. A.; Barnes, D.; Barnes, M.; Barnsley, R.; Baron Wiechec, A.; Barrera Orte, L.; Baruzzo, M.; Basiuk, V.; Bassan, M.; Bastow, R.; Batista, A.; Batistoni, P.; Baughan, R.; Bauvir, B.; Baylor, L.; Bazylev, B.; Beal, J.; Beaumont, P. S.; Beckers, M.; Beckett, B.; Becoulet, A.; Bekris, N.; Beldishevski, M.; Bell, K.; Belli, F.; Bellinger, M.; Belonohy, E.; Ben Ayed, N.; Benterman, N. A.; Bergsã¥ker, H.; Bernardo, J.; Bernert, M.; Berry, M.; Bertalot, L.; Besliu, C.; Beurskens, M.; Bieg, B.; Bielecki, J.; Biewer, T.; Bigi, M.; Bã­lkovã¡, P.; Binda, F.; Bisoff, A.; Bizarro, J. P. S.; Bjã¶rkas, C.; Blackburn, J.; Blackman, K.; Blackman, T. R.; Blanchard, P.; Blatchford, P.; Bobkov, V.; Boboc, A.; Bodnã¡r, G.; Bogar, O.; Bolshakova, I.; Bolzonella, T.; Bonanomi, N.; Bonelli, F.; Boom, J.; Booth, J.; Borba, D.; Borodin, D.; Borodkina, I.; Botrugno, A.; Bottereau, C.; Boulting, P.; Bourdelle, C.; Bowden, M.; Bower, C.; Bowman, C.; Boyce, T.; Boyd, C.; Boyer, H. J.; Bradshaw, J. M. A.; Braic, V.; Bravanec, R.; Breizman, B.; Bremond, S.; Brennan, P. D.; Breton, S.; Brett, A.; Brezinsek, S.; Bright, M. D. J.; Brix, M.; Broeckx, W.; Brombin, M.; Broslawski, A.; Brown, D. P. D.; Brown, M.; Bruno, E.; Bucalossi, J.; Buch, J.; Buchanan, J.; Buckley, M. A.; Budny, R.; Bufferand, H.; Bulman, M.; Bulmer, N.; Bunting, P.; Buratti, P.; Burckhart, A.; Buscarino, A.; Busse, A.; Butler, N. K.; Bykov, I.; Byrne, J.; Cahyna, P.; Calabro, G.; Calvo, I.; Camenen, Y.; Camp, P.; Campling, D. C.; Cane, J.; Cannas, B.; Capel, A. J.; Card, P. J.; Cardinali, A.; Carman, P.; Carr, M.; Carralero, D.; Carraro, L.; Carvalho, B. B.; Carvalho, I.; Carvalho, P.; Casson, F. J.; Castaldo, C.; Catarino, N.; Caumont, J.; Causa, F.; Cavazzana, R.; Cave-Ayland, K.; Cavinato, M.; Cecconello, M.; Ceccuzzi, S.; Cecil, E.; Cenedese, A.; Cesario, R.; Challis, C. D.; Chandler, M.; Chandra, D.; Chang, C. S.; Chankin, A.; Chapman, I. T.; Chapman, S. C.; Chernyshova, M.; Chitarin, G.; Ciraolo, G.; Ciric, D.; Citrin, J.; Clairet, F.; Clark, E.; Clark, M.; Clarkson, R.; Clatworthy, D.; Clements, C.; Cleverly, M.; Coad, J. P.; Coates, P. A.; Cobalt, A.; Coccorese, V.; Cocilovo, V.; Coda, S.; Coelho, R.; Coenen, J. W.; Coffey, I.; Colas, L.; Collins, S.; Conka, D.; Conroy, S.; Conway, N.; Coombs, D.; Cooper, D.; Cooper, S. R.; Corradino, C.; Corre, Y.; Corrigan, G.; Cortes, S.; Coster, D.; Couchman, A. S.; Cox, M. P.; Craciunescu, T.; Cramp, S.; Craven, R.; Crisanti, F.; Croci, G.; Croft, D.; Crombã©, K.; Crowe, R.; Cruz, N.; Cseh, G.; Cufar, A.; Cullen, A.; Curuia, M.; Czarnecka, A.; Dabirikhah, H.; Dalgliesh, P.; Dalley, S.; Dankowski, J.; Darrow, D.; Davies, O.; Davis, W.; Day, C.; Day, I. E.; De Bock, M.; De Castro, A.; De La Cal, E.; De La Luna, E.; De Masi, G.; De Pablos, J. L.; De Temmerman, G.; De Tommasi, G.; De Vries, P.; Deakin, K.; Deane, J.; Degli Agostini, F.; Dejarnac, R.; Delabie, E.; Den Harder, N.; Dendy, R. O.; Denis, J.; Denner, P.; Devaux, S.; Devynck, P.; Di Maio, F.; Di Siena, A.; Di Troia, C.; Dinca, P.; D'Inca, R.; Ding, B.; Dittmar, T.; Doerk, H.; Doerner, R. P.; Donnã©, T.; Dorling, S. E.; Dormido-Canto, S.; Doswon, S.; Douai, D.; Doyle, P. T.; Drenik, A.; Drewelow, P.; Drews, P.; Duckworth, P. h.; Dumont, R.; Dumortier, P.; Dunai, D.; Dunne, M.; Duran, I.; Durodiã©, F.; Dutta, P.; Duval, B. P.; Dux, R.; Dylst, K.; Dzysiuk, N.; Edappala, P. V.; Edmond, J.; Edwards, A. M.; Edwards, J.; Eich, T. h.; Ekedahl, A.; El-Jorf, R.; Elsmore, C. G.; Enachescu, M.; Ericsson, G.; Eriksson, F.; Eriksson, J.; Eriksson, L. G.; Esposito, B.; Esquembri, S.; Esser, H. G.; Esteve, D.; Evans, B.; Evans, G. E.; Evison, G.; Ewart, G. D.; Fagan, D.; Faitsch, M.; Falie, D.; Fanni, A.; Fasoli, A.; Faustin, J. M.; Fawlk, N.; Fazendeiro, L.; Fedorczak, N.; Felton, R. C.; Fenton, K.; Fernades, A.; Fernandes, H.; Ferreira, J.; Fessey, J. A.; Fã©vrier, O.; Ficker, O.; Field, A.; Fietz, S.; Figueiredo, A.; Figueiredo, J.; Fil, A.; Finburg, P.; Firdaouss, M.; Fischer, U.; Fittill, L.; Fitzgerald, M.; Flammini, D.; Flanagan, J.; Fleming, C.; Flinders, K.; Fonnesu, N.; Fontdecaba, J. M.; Formisano, A.; Forsythe, L.; Fortuna, L.; Fortuna-Zalesna, E.; Fortune, M.; Foster, S.; Franke, T.; Franklin, T.; Frasca, M.; Frassinetti, L.; Freisinger, M.; Fresa, R.; Frigione, D.; Fuchs, V.; Fuller, D.; Futatani, S.; Fyvie, J.; Gã¡l, K.; Galassi, D.; Galazka, K.; Galdon-Quiroga, J.; Gallagher, J.; Gallart, D.; Galvã£o, R.; Gao, X.; Gao, Y.; Garcia, J.; Garcia-Carrasco, A.; García-Muñoz, M.; Gardarein, J. -. L.; Garzotti, L.; Gaudio, P.; Gauthier, E.; Gear, D. F.; Gee, S. J.; Geiger, B.; Gelfusa, M.; Gerasimov, S.; Gervasini, G.; Gethins, M.; Ghani, Z.; Ghate, M.; Gherendi, M.; Giacalone, J. C.; Giacomelli, L.; Gibson, C. S.; Giegerich, T.; Gil, C.; Gil, L.; Gilligan, S.; Gin, D.; Giovannozzi, E.; Girardo, J. B.; Giroud, C.; Giruzzi, G.; Glã¶ggler, S.; Godwin, J.; Goff, J.; Gohil, P.; Goloborod'Ko, V.; Gomes, R.; Gonã§alves, B.; Goniche, M.; Goodliffe, M.; Goodyear, A.; Gorini, G.; Gosk, M.; Goulding, R.; Goussarov, A.; Gowland, R.; Graham, B.; Graham, M. E.; Graves, J. P.; Grazier, N.; Grazier, P.; Green, N. R.; Greuner, H.; Grierson, B.; Griph, F. S.; Grisolia, C.; Grist, D.; Groth, M.; Grove, R.; Grundy, C. N.; Grzonka, J.; Guard, D.; Guã©rard, C.; Guillemaut, C.; Guirlet, R.; Gurl, C.; Utoh, H. H.; Hackett, L. J.; Hacquin, S.; Hagar, A.; Hager, R.; Hakola, A.; Halitovs, M.; Hall, S. J.; Hallworth Cook, S. P.; Hamlyn-Harris, C.; Hammond, K.; Harrington, C.; Harrison, J.; Harting, D.; Hasenbeck, F.; Hatano, Y.; Hatch, D. R.; Haupt, T. D. V.; Hawes, J.; Hawkes, N. C.; Hawkins, J.; Hawkins, P.; Haydon, P. W.; Hayter, N.; Hazel, S.; Heesterman, P. J. L.; Heinola, K.; Hellesen, C.; Hellsten, T.; Helou, W.; Hemming, O. N.; Hender, T. C.; Henderson, M.; Henderson, S. S.; Henriques, R.; Hepple, D.; Hermon, G.; Hertout, P.; Hidalgo, C.; Highcock, E. G.; Hill, M.; Hillairet, J.; Hillesheim, J.; Hillis, D.; Hizanidis, K.; Hjalmarsson, A.; Hobirk, J.; Hodille, E.; Hogben, C. H. A.; Hogeweij, G. M. D.; Hollingsworth, A.; Hollis, S.; Homfray, D. A.; Horã¡cek, J.; Hornung, G.; Horton, A. R.; Horton, L. D.; Horvath, L.; Hotchin, S. P.; Hough, M. R.; Howarth, P. J.; Hubbard, A.; Huber, A.; Huber, V.; Huddleston, T. M.; Hughes, M.; Huijsmans, G. T. A.; Hunter, C. L.; Huynh, P.; Hynes, A. M.; Iglesias, D.; Imazawa, N.; Imbeaux, F.; Imrã­å¡ek, M.; Incelli, M.; Innocente, P.; Irishkin, M.; Ivanova-Stanik, I.; Jachmich, S.; Jacobsen, A. S.; Jacquet, P.; Jansons, J.; Jardin, A.; Jã¤rvinen, A.; Jaulmes, F.; Jednorã³g, S.; Jenkins, I.; Jeong, C.; Jepu, I.; Joffrin, E.; Johnson, R.; Johnson, T.; Johnston, J.; Joita, L.; Jones, G.; Jones, T. T. C.; Hoshino, K. K.; Kallenbach, A.; Kamiya, K.; Kaniewski, J.; Kantor, A.; Kappatou, A.; Karhunen, J.; Karkinsky, D.; Karnowska, I.; Kaufman, M.; Kaveney, G.; Kazakov, Y.; Kazantzidis, V.; Keeling, D. L.; Keenan, T.; Keep, J.; Kempenaars, M.; Kennedy, C.; Kenny, D.; Kent, J.; Kent, O. N.; Khilkevich, E.; Kim, H. T.; Kim, H. S.; Kinch, A.; King, C.; King, D.; King, R. F.; Kinna, D. J.; Kiptily, V.; Kirk, A.; Kirov, K.; Kirschner, A.; Kizane, G.; Klepper, C.; Klix, A.; Knight, P.; Knipe, S. J.; Knott, S.; Kobuchi, T.; Kã¶chl, F.; Kocsis, G.; Kodeli, I.; Kogan, L.; Kogut, D.; Koivuranta, S.; Kominis, Y.; Kã¶ppen, M.; Kos, B.; Koskela, T.; Koslowski, H. R.; Koubiti, M.; Kovari, M.; Kowalska-Strzeciwilk, E.; Krasilnikov, A.; Krasilnikov, V.; Krawczyk, N.; Kresina, M.; Krieger, K.; Krivska, A.; Kruezi, U.; Ksiazek, I.; Kukushkin, A.; Kundu, A.; Kurki-Suonio, T.; Kwak, S.; Kwiatkowski, R.; Kwon, O. J.; Laguardia, L.; Lahtinen, A.; Laing, A.; Lam, N.; Lambertz, H. T.; Lane, C.; Lang, P. T.; Lanthaler, S.; Lapins, J.; Lasa, A.; Last, J. R.; Laszynska, E.; Lawless, R.; Lawson, A.; Lawson, K. D.; Lazaros, A.; Lazzaro, E.; Leddy, J.; Lee, S.; Lefebvre, X.; Leggate, H. J.; Lehmann, J.; Lehnen, M.; Leichtle, D.; Leichuer, P.; Leipold, F.; Lengar, I.; Lennholm, M.; Lerche, E.; Lescinskis, A.; Lesnoj, S.; Letellier, E.; Leyland, M.; Leysen, W.; Li, L.; Liang, Y.; Likonen, J.; Linke, J.; Linsmeier, C. h.; Lipschultz, B.; Litaudon, X.; Liu, G.; Liu, Y.; Lo Schiavo, V. P.; Loarer, T.; Loarte, A.; Lobel, R. C.; Lomanowski, B.; Lomas, P. J.; Lã¶nnroth, J.; Lã³pez, J. M.; López-Razola, J.; Lorenzini, R.; Losada, U.; Lovell, J. J.; Loving, A. B.; Lowry, C.; Luce, T.; Lucock, R. M. A.; Lukin, A.; Luna, C.; Lungaroni, M.; Lungu, C. P.; Lungu, M.; Lunniss, A.; Lupelli, I.; Lyssoivan, A.; Macdonald, N.; Macheta, P.; Maczewa, K.; Magesh, B.; Maget, P.; Maggi, C.; Maier, H.; Mailloux, J.; Makkonen, T.; Makwana, R.; Malaquias, A.; Malizia, A.; Manas, P.; Manning, A.; Manso, M. E.; Mantica, P.; Mantsinen, M.; Manzanares, A.; Maquet, P. h.; Marandet, Y.; Marcenko, N.; Marchetto, C.; Marchuk, O.; Marinelli, M.; Marinucci, M.; Markovic, T.; Marocco, D.; Marot, L.; Marren, C. A.; Marshal, R.; Martin, A.; Martin, Y.; Martín De Aguilera, A.; Martã­nez, F. J.; Martín-Solís, J. R.; Martynova, Y.; Maruyama, S.; Masiello, A.; Maslov, M.; Matejcik, S.; Mattei, M.; Matthews, G. F.; Maviglia, F.; Mayer, M.; Mayoral, M. L.; May-Smith, T.; Mazon, D.; Mazzotta, C.; Mcadams, R.; Mccarthy, P. J.; Mcclements, K. G.; Mccormack, O.; Mccullen, P. A.; Mcdonald, D.; Mcintosh, S.; Mckean, R.; Mckehon, J.; Meadows, R. C.; Meakins, A.; Medina, F.; Medland, M.; Medley, S.; Meigh, S.; Meigs, A. G.; Meisl, G.; Meitner, S.; Meneses, L.; Menmuir, S.; Mergia, K.; Merrigan, I. R.; Mertens, P. h.; Meshchaninov, S.; Messiaen, A.; Meyer, H.; Mianowski, S.; Michling, R.; Middleton-Gear, D.; Miettunen, J.; Militello, F.; Militello-Asp, E.; Miloshevsky, G.; Mink, F.; Minucci, S.; Miyoshi, Y.; Mlynã¡r, J.; Molina, D.; Monakhov, I.; Moneti, M.; Mooney, R.; Moradi, S.; Mordijck, S.; Moreira, L.; Moreno, R.; Moro, F.; Morris, A. W.; Morris, J.; Moser, L.; Mosher, S.; Moulton, D.; Murari, A.; Muraro, A.; Murphy, S.; Asakura, N. N.; Na, Y. S.; Nabais, F.; Naish, R.; Nakano, T.; Nardon, E.; Naulin, V.; Nave, M. F. F.; Nedzelski, I.; Nemtsev, G.; Nespoli, F.; Neto, A.; Neu, R.; Neverov, V. S.; Newman, M.; Nicholls, K. J.; Nicolas, T.; Nielsen, A. H.; Nielsen, P.; Nilsson, E.; Nishijima, D.; Noble, C.; Nocente, M.; Nodwell, D.; Nordlund, K.; Nordman, H.; Nouailletas, R.; Nunes, I.; Oberkofler, M.; Odupitan, T.; Ogawa, M. T.; O'Gorman, T.; Okabayashi, M.; Olney, R.; Omolayo, O.; O'Mullane, M.; Ongena, J.; Orsitto, F.; Orszagh, J.; Oswuigwe, B. I.; Otin, R.; Owen, A.; Paccagnella, R.; Pace, N.; Pacella, D.; Packer, L. W.; Page, A.; Pajuste, E.; Palazzo, S.; Pamela, S.; Panja, S.; Papp, P.; Paprok, R.; Parail, V.; Park, M.; Parra Diaz, F.; Parsons, M.; Pasqualotto, R.; Patel, A.; Pathak, S.; Paton, D.; Patten, H.; Pau, A.; Pawelec, E.; Paz Soldan, C.; Peackoc, A.; Pearson, I. J.; Pehkonen, S. -. P.; Peluso, E.; Penot, C.; Pereira, A.; Pereira, R.; Pereira Puglia, P. P.; Perez Von Thun, C.; Peruzzo, S.; Peschanyi, S.; Peterka, M.; Petersson, P.; Petravich, G.; Petre, A.; Petrella, N.; Petrå¾ilka, V.; Peysson, Y.; Pfefferlã©, D.; Philipps, V.; Pillon, M.; Pintsuk, G.; Piovesan, P.; Pires Dos Reis, A.; Piron, L.; Pironti, A.; Pisano, Null; Pitts, R.; Pizzo, F.; Plyusnin, V.; Pomaro, N.; Pompilian, O. G.; Pool, P. J.; Popovichev, S.; Porfiri, M. T.; Porosnicu, C.; Porton, M.; Possnert, G.; Potzel, S.; Powell, T.; Pozzi, J.; Prajapati, V.; Prakash, R.; Prestopino, G.; Price, D.; Price, M.; Price, R.; Prior, P.; Proudfoot, R.; Pucella, G.; Puglia, P.; Puiatti, M. E.; Pulley, D.; Purahoo, K.; Pã¼tterich, T.; Rachlew, E.; Rack, M.; Ragona, R.; Rainford, M. S. J.; Rakha, A.; Ramogida, G.; Ranjan, S.; Rapson, C. J.; Rasmussen, J. J.; Rathod, K.; Rattã¡, G.; Ratynskaia, S.; Ravera, G.; Rayner, C.; Rebai, M.; Reece, D.; Reed, A.; Rã©fy, D.; Regan, B.; Regaã±a, J.; Reich, M.; Reid, N.; Reimold, F.; Reinhart, M.; Reinke, M.; Reiser, D.; Rendell, D.; Reux, C.; Reyes Cortes, S. D. A.; Reynolds, S.; Riccardo, V.; Richardson, N.; Riddle, K.; Rigamonti, D.; Rimini, F. G.; Risner, J.; Riva, M.; Roach, C.; Robins, R. J.; Robinson, S. A.; Robinson, T.; Robson, D. W.; Roccella, R.; Rodionov, R.; Rodrigues, P.; Rodriguez, J.; Rohde, V.; Romanelli, F.; Romanelli, M.; Romanelli, S.; Romazanov, J.; Rowe, S.; Rubel, M.; Rubinacci, G.; Rubino, G.; Ruchko, L.; Ruiz, M.; Ruset, C.; Rzadkiewicz, J.; Saarelma, S.; Sabot, R.; Safi, E.; Sagar, P.; Saibene, G.; Saint-Laurent, F.; Salewski, M.; Salmi, A.; Salmon, R.; Salzedas, F.; Samaddar, D.; Samm, U.; Sandiford, D.; Santa, P.; Santala, M. I. K.; Santos, B.; Santucci, A.; Sartori, F.; Sartori, R.; Sauter, O.; Scannell, R.; Schlummer, T.; Schmid, K.; Schmidt, V.; Schmuck, S.; Schneider, M.; Schã¶pf, K.; Schwã¶rer, D.; Scott, S. D.; Sergienko, G.; Sertoli, M.; Shabbir, A.; Sharapov, S. E.; Shaw, A.; Shaw, R.; Sheikh, H.; Shepherd, A.; Shevelev, A.; Shumack, A.; Sias, G.; Sibbald, M.; Sieglin, B.; Silburn, S.; Silva, A.; Silva, C.; Simmons, P. A.; Simpson, J.; Simpson-Hutchinson, J.; Sinha, A.; Sipilã¤, S. K.; Sips, A. C. C.; Sirã©n, P.; Sirinelli, A.; Sjã¶strand, H.; Skiba, M.; Skilton, R.; Slabkowska, K.; Slade, B.; Smith, N.; Smith, P. G.; Smith, R.; Smith, T. J.; Smithies, M.; Snoj, L.; Soare, S.; Solano, E. R.; Somers, A.; Sommariva, C.; Sonato, P.; Sopplesa, A.; Sousa, J.; Sozzi, C.; Spagnolo, S.; Spelzini, T.; Spineanu, F.; Stables, G.; Stamatelatos, I.; Stamp, M. F.; Staniec, P.; Stankunas, G.; Stan-Sion, C.; Stead, M. J.; Stefanikova, E.; Stepanov, I.; Stephen, A. V.; Stephen, M.; Stevens, A.; Stevens, B. D.; Strachan, J.; Strand, P.; Strauss, H. R.; Strã¶m, P.; Stubbs, G.; Studholme, W.; Subba, F.; Summers, H. P.; Svensson, J.; Swiderski, L.; Szabolics, T.; Szawlowski, M.; Szepesi, G.; Suzuki, T. T.; Tã¡l, B.; Tala, T.; Talbot, A. R.; Talebzadeh, S.; Taliercio, C.; Tamain, P.; Tame, C.; Tang, W.; Tardocchi, M.; Taroni, L.; Taylor, D.; Taylor, K. A.; Tegnered, D.; Telesca, G.; Teplova, N.; Terranova, D.; Testa, D.; Tholerus, E.; Thomas, J.; Thomas, J. D.; Thomas, P.; Thompson, A.; Thompson, C. -. A.; Thompson, V. K.; Thorne, L.; Thornton, A.; Thrysã¸e, A. S.; Tigwell, P. A.; Tipton, N.; Tiseanu, I.; Tojo, H.; Tokitani, M.; Tolias, P.; Tomeå¡, M.; Tonner, P.; Towndrow, M.; Trimble, P.; Tripsky, M.; Tsalas, M.; Tsavalas, P.; Tskhakayajun, D.; Turner, I.; Turner, M. M.; Turnyanskiy, M.; Tvalashvili, G.; Tyrrell, S. G. J.; Uccello, A.; Ul-Abidin, Z.; Uljanovs, J.; Ulyatt, D.; Urano, H.; Uytdenhouwen, I.; Vadgama, A. P.; Valcarcel, D.; Valentinuzzi, M.; Valisa, M.; Vallejos Olivares, P.; Valovic, M.; Van De Morte, M.; Van Eester, D.; Van Renterghem, W.; Van Rooij, G. J.; Varje, J.; Varoutis, S.; Vartanian, S.; Vasava, K.; Vasilopoulou, T.; Vega, J.; Verdoolaege, G.; Verhoeven, R.; Verona, C.; Verona Rinati, G.; Veshchev, E.; Vianello, N.; Vicente, J.; Viezzer, E.; Villari, S.; Villone, F.; Vincenzi, P.; Vinyar, I.; Viola, B.; Vitins, A.; Vizvary, Z.; Vlad, M.; Voitsekhovitch, I.; Vondrã¡cek, P.; Vora, N.; Vu, T.; Pires De Sa, W. W.; Wakeling, B.; Waldon, C. W. F.; Walkden, N.; Walker, M.; Walker, R.; Walsh, M.; Wang, E.; Wang, N.; Warder, S.; Warren, R. J.; Waterhouse, J.; Watkins, N. W.; Watts, C.; Wauters, T.; Weckmann, A.; Weiland, J.; Weisen, H.; Weiszflog, M.; Wellstood, C.; West, A. T.; Wheatley, M. R.; Whetham, S.; Whitehead, A. M.; Whitehead, B. D.; Widdowson, A. M.; Wiesen, S.; Wilkinson, J.; Williams, J.; Williams, M.; Wilson, A. R.; Wilson, D. J.; Wilson, H. R.; Wilson, J.; Wischmeier, M.; Withenshaw, G.; Withycombe, A.; Witts, D. M.; Wood, D.; Wood, R.; Woodley, C.; Wray, S.; Wright, J.; Wright, J. C.; Wu, J.; Wukitch, S.; Wynn, A.; Xu, T.; Yadikin, D.; Yanling, W.; Yao, L.; Yavorskij, V.; Yoo, M. G.; Young, C.; Young, D.; Young, I. D.; Young, R.; Zacks, J.; Zagorski, R.; Zaitsev, F. S.; Zanino, R.; Zarins, A.; Zastrow, K. D.; Zerbini, M.; Zhang, W.; Zhou, Y.; Zilli, E.; Zoita, V.; Zoletnik, S.; Zychor, I.. - In: NATURE PHYSICS. - ISSN 1745-2473. - STAMPA. - 13:10(2017), pp. 973-978. [10.1038/nphys4167]

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

Subba, F.;Zanino, R.;
2017

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 3He 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 3He 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, 3He-rich solar flares.
2017
File in questo prodotto:
Non ci sono file associati a questo prodotto.
Pubblicazioni consigliate

I documenti in IRIS sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.

Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/11583/2697242
 Attenzione

Attenzione! I dati visualizzati non sono stati sottoposti a validazione da parte dell'ateneo