Причина неустойчивости плазмы
Причина неустойчивости плазмы, удерживаемой в простейшей ловушке с магнитными пробками, кроется в том самом диамагнетизме плазмы, который и позволяет ее удерживать. Поскольку плазма диамагнитна, со стороны магнитного поля на нее действует сила, которая выталкивает плазму из области сильного магнитного поля в сторону более слабого. Если рассматривать не движение отдельных частиц, а плазму как целое, именно эта сила выталкивает плазму из пробок к центру ловушки. И это хорошо.
Но зато в направлении от оси ловушки по радиусу картина другая: индукция магнитного поля на оси ловушки максимальна, а к боковой стенке падает. В этих условиях плазма тоже может находиться в равновесии, но равновесие это неустойчиво. Представим себе, что на боковой поверхности плазмы появился небольшой выступ, по форме похожий на язык, высунувшийся между линиями магнитной индукции. Плазма в языке попадает при этом в область более слабого магнитного поля и под действием своего давления начнет высовываться еще дальше, а там давление магнитного поля еще меньше, и так далее. Дело кончится тем, что язык вытянется до самой боковой стенки камеры и там плазма погибнет.
Эта неустойчивость получила название желобковой, потому что рядом с плазменным языком, высунувшимся между линиями магнитной индукции, образуется вытянувшаяся вдоль этих линий ямка — желобок, глубина которого тоже стремится неограниченно нарастать. Так как раздвигание линий магнитной индукции требует хоть и небольшой, но все же затраты энергии, плазма очень малой плотности еще может дернуться, а с повышением плотности скорость ухода плазмы должна резко возрастать.