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

Nature Physics volume 13, pages 973–978 (2017)Cite this article

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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.

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Figure 1: A new technique for fast-ion generation in magnetized multi-ion plasmas.
Figure 2: Illustration of the performance of the D–(3He)–H three-ion ICRH scenario on Alcator C-Mod and JET tokamaks.
Figure 3: Gamma-ray emission from 3He + 9Be nuclear reactions, proving the presence of energetic ICRH-accelerated 3He ions.
Figure 4: Excitation of Alfvénic eigenmodes in magnetic fluctuation spectrograms, another proof of the presence of ICRH-accelerated fast ions.
Figure 5: Three-ion ICRH scenarios also explain some of the observations of energetic ions in space environments, in particular, 3He-rich solar flares.

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Acknowledgements

This paper is dedicated to the late P. E. M. Vandenplas, founder and first director of LPP-ERM/KMS, in recognition of his lifelong outstanding commitment to fusion research, in particular to ICRH. The support from the JET and Alcator C-Mod Teams is warmly acknowledged. We are grateful to A. Cardinali, C. Castaldo, R. Dumont, J. Eriksson, T. Fülöp, C. Giroud, C. Hellesen, S. Menmuir and M. Schneider for fruitful discussions. This work has been carried out within the framework of the EUROfusion Consortium and has received funding from the Euratom research and training programme 2014–2018 under grant agreement no. 633053. The views and opinions expressed herein do not necessarily reflect those of the European Commission. This work was also supported by the US DoE, Office of Science, Office of Fusion Energy Sciences, SciDAC Center for Simulation of Wave Plasma Interactions under DE-FC02-01ER54648 and the User Facility Alcator C-Mod under DE-FC02-99ER54512. The Alcator C-Mod Team author list is reproduced from ref. 12. The JET Contributors author list is reproduced from ref. 33.

Author information

Authors and Affiliations

  1. Laboratory for Plasma Physics, LPP-ERM/KMS, TEC Partner, 1000 Brussels, Belgium

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    F. Maviglia & F. Orsitto

  38. Consorzio RFX, corso Stati Uniti 4, 35127 Padova, Italy

    A. Alfier, F. Auriemma, M. Baruzzo, M. Bigi, T. Bolzonella, M. Brombin, L. Carraro, R. Cavazzana, M. Cavinato, A. Cenedese, G. Chitarin, G. De Masi, F. Degli Agostini, P. Innocente, R. Lorenzini, A. Masiello, O. McCormack, A. Murari, P. Nielsen, R. Paccagnella, R. Pasqualotto, S. Peruzzo, P. Piovesan, N. Pomaro, M. E. Puiatti, G. Rubino, V. Schmidt, P. Sonato, A. Sopplesa, S. Spagnolo, C. Taliercio, L. Taroni, D. Terranova, M. Valisa, P. Vincenzi & E. Zilli

  39. Daegu University, Jillyang, Gyeongsan, Gyeongbuk 712-174, Republic of Korea

    O. J. Kwon

  40. Departamento de Física, Universidad Carlos III de Madrid, 28911 Leganés, Madrid, Spain

    J. R. Martín-Solís

  41. Department of Applied Physics UG (Ghent University), St-Pietersnieuwstraat 41 B-9000 Ghent, Belgium

    K. Crombé, G. Hornung, A. Shabbir & G. Telesca

  42. Department of Earth and Space Sciences, Chalmers University of Technology, SE-41296 Gothenburg, Sweden

    F. Eriksson, H. Nordman, P. Strand, D. Tegnered & D. Yadikin

  43. Department of Electrical and Electronic Engineering, University of Cagliari, Piazza d’Armi 09123 Cagliari, Italy

    B. Cannas, A. Fanni, A. Pau,  Pisano & G. Sias

  44. Department of Experimental Physics, Faculty of Mathematics, Physics and Informatics Comenius University Mlynska dolina F2, 84248 Bratislava, Slovak Republic

    O. Bogar, S. Matejcik, J. Orszagh, P. Papp & F. S. Zaitsev

  45. Department of Materials Science, Warsaw University of Technology, PL-01-152 Warsaw, Poland

    E. Fortuna-Zalesna & J. Grzonka

  46. Department of Nuclear and Quantum Engineering, KAIST, Daejeon, 34141, Korea

    C. Jeong & S. Kwak

  47. Department of Physics and Applied Physics, University of Strathclyde, Glasgow G4 ONG, UK

    S. S. Henderson, M. O’Mullane & H. P. Summers

  48. Department of Physics and Astronomy, Uppsala University, SE-75120 Uppsala, Sweden

    E. Andersson Sundén, F. Binda, M. Cecconello, S. Conroy, N. Dzysiuk, G. Ericsson, J. Eriksson, C. Hellesen, A. Hjalmarsson, G. Possnert, H. Sjöstrand, M. Skiba & M. Weiszflog

  49. Department of Physics, Chalmers University of Technology, SE-41296 Gothenburg, Sweden

    J. Weiland

  50. Department of Physics, Imperial College London, SW7 2AZ, UK

    M. Bacharis

  51. Department of Physics, SCI, KTH, SE-10691 Stockholm, Sweden

    E. Rachlew

  52. Department of Physics, University of Basel, Switzerland

    L. Marot & L. Moser

  53. Department of Physics, University of Oxford, OX1 2JD, UK

    M. Barnes, E. G. Highcock & F. Parra Diaz

  54. Department of Physics, University of Warwick, Coventry, CV4 7AL, UK

    S. C. Chapman & N. W. Watkins

  55. Department of Pure and Applied Physics, Queens University, Belfast BT7 1NN, UK

    K. M. Aggarwal & I. Coffey

  56. Dipartimento di Ingegneria Elettrica Elettronica e Informatica-Università degli Studi di Catania, 95125 Catania, Italy

    P. Arena, A. Buscarino, C. Corradino, L. Fortuna, M. Frasca & S. Palazzo

  57. Dipartimento di Ingegneria Industriale, University of Trento, Italy

    A. Bisoffi

  58. Dublin City University (DCU), Ireland

    H. J. Leggate, D. Schwörer, A. Somers & M. M. Turner

  59. Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), Swiss Plasma Center (SPC), CH-1015 Lausanne, Switzerland

    P. Blanchard, S. Coda, B. P. Duval, A. Fasoli, J. M. Faustin, J. P. Graves, S. Lanthaler, Y. Martin, F. Nespoli, T. Nicolas, H. Patten, D. Pfefferlé, O. Sauter, D. Testa & H. Weisen

  60. EUROfusion Programme Management Unit, Boltzmannstr. 2, 85748 Garching, Germany

    L. Barrera Orte, T. Donné, T. Franke, K. Gál, C. Guérard, M. L. Mayoral, D. McDonald, J. Regaña, M. Reinhart, M. Turnyanskiy & I. Voitsekhovitch

  61. EUROfusion Programme Management Unit, Culham Science Centre, Culham OX14 3DB, UK

    N. Bekris, D. Borba, J. Figueiredo, D. Fuller, S. Hacquin, S. Jachmich, H. T. Kim, X. Litaudon, J. Lönnroth, A. Murari, C. Perez von Thun & E. R. Solano

  62. European Commission, B-1049 Brussels, Belgium

    L. G. Eriksson, L. D. Horton, M. Lennholm, C. Lowry, A. Peackoc & A. C. C. Sips

  63. Fluid and Plasma Dynamics, ULB - Campus Plaine - CP 231 Boulevard du Triomphe, 1050 Bruxelles, Belgium

    S. Moradi

  64. FOM Institute DIFFER, Eindhoven, The Netherlands

    J. Citrin, N. den Harder, G. M. D. Hogeweij, F. Jaulmes, A. Shumack, M. Tsalas & G. J. van Rooij

  65. Forschungszentrum Jülich GmbH, Institut für Energie- und Klimaforschung - Plasmaphysik, 52425 Jülich, Germany

    S. Abduallev, M. Beckers, D. Borodin, I. Borodkina, S. Brezinsek, J. W. Coenen, P. Denner, T. Dittmar, P. Drews, H. G. Esser, M. Freisinger, Y. Gao, F. Hasenbeck, A. Huber, V. Huber, A. Kirschner, M. Köppen, H. R. Koslowski, H. T. Lambertz, L. Li, Y. Liang, J. Linke, Ch. Linsmeier, O. Marchuk, Y. Martynova, Ph. Mertens, C. Perez von Thun, V. Philipps, G. Pintsuk, M. Rack, F. Reimold, D. Reiser, J. Romazanov, U. Samm, T. Schlummer, G. Sergienko, E. Wang, N. Wang, S. Wiesen & W. Yanling

  66. Fourth State Research, 503 Lockhart Dr, Austin, Texas, USA

    R. Bravanec

  67. Fusion for Energy Joint Undertaking, Josep Pl. 2, Torres Diagonal Litoral B3, 08019 Barcelona, Spain

    S. Arshad, D. Leichtle, A. Neto, G. Saibene, F. Sartori & R. Sartori

  68. Fusion Plasma Physics, EES, KTH, SE-10044 Stockholm, Sweden

    H. Bergsåker, I. Bykov, L. Frassinetti, A. Garcia-Carrasco, T. Hellsten, T. Johnson, S. Menmuir, P. Petersson, M. Rubel, E. Stefanikova, P. Ström, E. Tholerus, P. Vallejos Olivares, A. Weckmann & Y. Zhou

  69. General Atomics, PO Box 85608, San Diego, California 92186-5608, California, USA

    P. Gohil, T. Luce, S. Mordijck & C. Paz Soldan

  70. HRS Fusion, West Orange New Jersey, USA

    H. R. Strauss

  71. IFP-CNR, via R. Cozzi 53, 20125 Milano, Italy

    E. Alessi, G. Gervasini, L. Giacomelli, L. Laguardia, E. Lazzaro, P. Mantica, C. Marchetto, A. Muraro, C. Sozzi, M. Tardocchi, A. Uccello & N. Vianello

  72. Institute for Plasma Research, Bhat, Gandhinagar - 382 428 Gujarat, India

    M. Abhangi, J. Buch, D. Chandra, P. Dutta, P. V. Edappala, M. Ghate, A. Kundu, B. Magesh, R. Makwana, S. Panja, S. Pathak, V. Prajapati, R. Prakash, S. Ranjan, K. Rathod, P. Santa, A. Sinha, M. Stephen & K. Vasava

  73. Institute of Nuclear Physics, Radzikowskiego 152, 31-342 Kraków, Poland

    J. Bielecki & J. Dankowski

  74. Institute of Physics, Opole University, Oleska 48, 45-052 Opole, Poland

    I. Książek & E. Pawelec

  75. Institute of Plasma Physics and Laser Microfusion, Hery 23, 01-497 Warsaw, Poland

    M. Chernyshova, A. Czarnecka, K. Gałązka, I. Ivanova-Stanik, S. Jednoróg, E. Kowalska-Strzęciwilk, N. Krawczyk, E. Łaszyńska, K. Slabkowska, M. Szawlowski & R. Zagorski

  76. Institute of Plasma Physics AS CR, Za Slovankou 1782/3, 182 00 Praha 8, Czech Republic

    P. Bílková, P. Cahyna, R. Dejarnac, I. Ďuran, O. Ficker, V. Fuchs, J. Horáček, M. Imríšek, T. Markovič, J. Mlynář, R. Paprok, M. Peterka, V. Petržilka, M. Tomeš & P. Vondráček

  77. Institute of Plasma Physics, Chinese Academy of Sciences, Hefei 230031, China

    B. Ding, X. Gao & Y. Liu

  78. Instituto de Física - Universidade de São Paulo Rua do Matão Travessa R Nr.187 CEP 05508- 090 Cidade Universitária, São Paulo, Brazil

    A. Pires dos Reis, P. Puglia, L. Ruchko & W. W. Pires de Sa

  79. Instituto de Plasmas e Fusão Nuclear, Instituto Superior Técnico, Universidade de Lisboa, Portugal

    P. Abreu, E. Alves, D. Baião, A. Batista, J. Bernardo, J. P. S. Bizarro, D. Borba, B. B. Carvalho, I. Carvalho, P. Carvalho, N. Catarino, R. Coelho, S. Cortes, N. Cruz, L. Fazendeiro, A. Fernades, H. Fernandes, J. Ferreira, A. Figueiredo, J. Figueiredo, L. Gil, R. Gomes, B. Gonçalves, C. Guillemaut, R. Henriques, A. Malaquias, M. E. Manso, L. Meneses, F. Nabais, M. F. F. Nave, I. Nedzelski, I. Nunes, R. Pereira, V. Plyusnin, S. D. A. Reyes Cortes, P. Rodrigues, F. Salzedas, B. Santos, A. Silva, C. Silva, J. Sousa & J. Vicente

  80. Ioffe Physico-Technical Institute, 26 Politekhnicheskaya, St Petersburg 194021, Russian Federation

    D. Gin, E. Khilkevich, A. Shevelev & N. Teplova

  81. ITER Organization, Route de Vinon, CS 90 046, 13067 Saint Paul Lez Durance, France

    P. Aleynikov, R. Barnsley, M. Bassan, B. Bauvir, L. Bertalot, E. Bruno, W. Davis, M. De Bock, G. De Temmerman, P. de Vries, F. Di Maio, Ph. Duckworth, M. Henderson, G. T. A. Huijsmans, M. Lehnen, F. Leipold, G. Liu, A. Loarte, Ph. Maquet, S. Maruyama, R. Michling, C. Penot, R. Pitts, R. Roccella, A. Sirinelli, P. Thomas, E. Veshchev, M. Walsh & C. Watts

  82. Karlsruhe Institute of Technology, PO Box 3640, D-76021 Karlsruhe, Germany

    B. Bazylev, F. Bonelli, C. Day, U. Fischer, T. Giegerich, A. Klix, S. Peschanyi & S. Varoutis

  83. Laboratorio Nacional de Fusión, CIEMAT, Madrid, Spain

    A. Baciero, I. Calvo, A. de Castro, E. de la Cal, E. de la Luna, J. L. de Pablos, J. M. Fontdecaba, C. Hidalgo, J. López-Razola, U. Losada, A. Martín de Aguilera, F. Medina, R. Moreno, A. Pereira, G. Rattá, E. R. Solano & J. Vega

  84. Laboratory for Plasma Physics Koninklijke Militaire School - Ecole Royale Militaire Renaissancelaan 30 Avenue de la Renaissance B-1000, Brussels, Belgium

    P. Dumortier, F. Durodié, S. Jachmich, Y. Kazakov, A. Krivska, E. Lerche, A. Lyssoivan, A. Messiaen, J. Ongena, R. Ragona, I. Stepanov, M. Tripsky, D. Van Eester, G. Verdoolaege & T. Wauters

  85. Lithuanian energy institute, Breslaujos g. 3, LT-44403 Kaunas, Lithuania

    G. Stankūnas

  86. Magnetic Sensor Laboratory, Lviv Polytechnic National University, Lviv, Ukraine

    I. Bolshakova

  87. Maritime University of Szczecin, Waly Chrobrego 1-2, 70-500 Szczecin, Poland

    B. Bieg

  88. Max-Planck-Institut für Plasmaphysik, D-85748 Garching, Germany

    C. Angioni, M. Balden, É. Belonohy, M. Bernert, V. Bobkov, J. Boom, A. Burckhart, D. Carralero, A. Chankin, D. Coster, S. Devaux, A. Di Siena, R. D’Inca, H. Doerk, A. Drenik, M. Dunne, R. Dux, Th. Eich, M. Faitsch, S. Fietz, K. Gál, B. Geiger, S. Glöggler, H. Greuner, J. Hobirk, A. Kallenbach, A. Kappatou, K. Krieger, P. T. Lang, H. Maier, M. Mayer, G. Meisl, F. Mink, R. Neu, M. Oberkofler, S. Potzel, Th. Pütterich, C. J. Rapson, M. Reich, V. Rohde, K. Schmid, M. Sertoli, B. Sieglin, E. Viezzer, M. Wischmeier & W. Zhang

  89. Max-Planck-Institut für Plasmaphysik, Teilinsitut Greifswald, D-17491 Greifswald, Germany

    M. Beurskens, P. Drewelow & J. Svensson

  90. MIT Plasma Science and Fusion Centre, Cambridge, Massachusetts 02139, Massachusetts, USA

    V. Aslanyan, A. Hubbard, J. C. Wright & S. Wukitch

  91. National Centre for Nuclear Research (NCBJ), 05-400 Otwock-Świerk, Poland

    A. Brosławski, M. Gosk, R. Kwiatkowski, S. Mianowski, J. Rzadkiewicz, Ł. Świderski & I. Zychor

  92. National Fusion Research Institute(NFRI) 169-148 Gwahak-ro, Yuseong-gu, Daejeon 305-806, Republic of Korea

    S. Lee & M. Park

  93. National Institute for Fusion Science, Oroshi, Toki, Gifu 509-5292, Japan

    M. Tokitani

  94. National Institute for Fusion Science, Toki 509-5292, Japan

    N. Ashikawa

  95. National Institutes for Quantum and Radiological Science and Technology, Naka, Ibaraki 311- 0193, Japan

    N. Aiba, H. H. Utoh, N. Imazawa, K. K. Hoshino, K. Kamiya, T. Kobuchi, Y. Miyoshi, N. N. Asakura, T. Nakano, M. T. Ogawa, T. T. Suzuki, H. Tojo & H. Urano

  96. National Technical University of Athens, Iroon Politechniou 9, 157 73 Zografou Athens, Greece

    K. Hizanidis, V. Kazantzidis, Y. Kominis & A. Lazaros

  97. NCSR “Demokritos” 153 10, Agia Paraskevi Attikis, Greece

    K. Mergia, I. Stamatelatos, P. Tsavalas & T. Vasilopoulou

  98. NRC Kurchatov Institute, 1 Kurchatov Square, Moscow 123182, Russian Federation

    A. Alkseev, A. Kukushkin & V. S. Neverov

  99. Oak Ridge National Laboratory, Oak Ridge, Tennessee 37831-6169, Tennessee, USA

    L. Baylor, T. Biewer, E. Delabie, R. Grove, D. Hillis, M. Kaufman, C. Klepper, S. Meitner, S. Mosher, M. Parsons, M. Reinke & J. Risner

  100. PELIN LLC, 27a, Gzhatskaya Ulitsa, Saint Petersburg 195220, Russian Federation

    A. Lukin & I. Vinyar

  101. Politecnico di Torino, Corso Duca degli Abruzzi 24, I-10129 Torino, Italy

    F. Subba & R. Zanino

  102. Princeton Plasma Physics Laboratory, James Forrestal Campus, Princeton, New Jersey 08543, New Jersey, USA

    R. Budny, E. Cecil, C. S. Chang, D. Darrow, W. Davis, R. Goulding, B. Grierson, R. Hager, M. Okabayashi, S. D. Scott, J. Strachan & W. Tang

  103. Purdue University, 610 Purdue Mall, West Lafayette, Indiana, 47907, USA

    G. Miloshevsky

  104. SCK-CEN, Nuclear Research Centre, 2400 Mol, Belgium

    W. Broeckx, K. Dylst, A. Goussarov, W. Leysen, I. Uytdenhouwen & W. Van Renterghem

  105. Second University of Napoli, Consorzio CREATE, Via Claudio 21, 80125 Napoli, Italy

    A. Formisano, M. Mattei & F. Pizzo

  106. Seoul National University, Shilim-Dong, Gwanak-Gu, Republic of Korea

    H. S. Kim, Y. S. Na & M. G. Yoo

  107. Slovenian Fusion Association (SFA), Jozef Stefan Institute, Jamova 39, SI-1000 Ljubljana, Slovenia

    A. Cufar, A. Drenik, I. Kodeli, B. Kos, I. Lengar & L. Snoj

  108. Space and Plasma Physics, EES, KTH SE-100 44 Stockholm, Sweden

    S. Ratynskaia & P. Tolias

  109. Department of Physics, Technical University of Denmark, Bldg 309, DK-2800 Kgs Lyngby, Denmark

    A. S. Jacobsen, F. Leipold, V. Naulin, A. H. Nielsen, J. J. Rasmussen, M. Salewski & A. S. Thrysøe

  110. The “Horia Hulubei” National Institute for Physics and Nuclear Engineering, Magurele- Bucharest, Romania

    M. Enachescu, A. Petre & C. Stan-Sion

  111. The National Institute for Cryogenics and Isotopic Technology, Ramnicu Valcea, Romania

    M. Anghel, M. Curuia & S. Soare

  112. The National Institute for Laser, Plasma and Radiation Physics, Magurele-Bucharest, Romania

    T. Craciunescu, P. Dinca, D. Falie, M. Gherendi, I. Jepu, C. P. Lungu, M. Lungu, O. G. Pompilian, C. Porosnicu, C. Ruset, F. Spineanu, I. Tiseanu, M. Vlad & V. Zoita

  113. The National Institute for Optoelectronics, Magurele-Bucharest, Romania

    V. Braic

  114. Troitsk Insitute of Innovating and Thermonuclear Research (TRINITI), Troitsk 142190, Moscow Region, Russian Federation

    V. Amosov, A. Krasilnikov, V. Krasilnikov, N. Marcenko, S. Meshchaninov, G. Nemtsev & R. Rodionov

  115. Uni of Electronic Science & Tech of China, China

    J. Wu & L. Yao

  116. Unità Tecnica Fusione - ENEA C. R. Frascati - via E. Fermi 45, 00044 Frascati (Roma), Italy

    L. Amicucci, M. Angelone, P. Batistoni, F. Belli, A. Botrugno, P. Buratti, G. Calabrò, A. Cardinali, C. Castaldo, F. Causa, S. Ceccuzzi, R. Cesario, V. Cocilovo, F. Crisanti, C. Di Troia, B. Esposito, D. Flammini, N. Fonnesu, D. Frigione, E. Giovannozzi, M. Marinucci, D. Marocco, C. Mazzotta, F. Moro, D. Pacella, M. Pillon, M. T. Porfiri, G. Pucella, G. Ramogida, G. Ravera, M. Riva, F. Romanelli, A. Santucci, S. Villari, B. Viola & M. Zerbini

  117. Universidad Complutense de Madrid, Madrid, Spain

    A. Manzanares

  118. Universidad de Sevilla, Sevilla, Spain

    J. Galdon-Quiroga, M. García-Muñoz & E. Viezzer

  119. Universidad Nacional de Educación a Distancia, Madrid, Spain

    D. Alegre, S. Dormido-Canto & F. J. Martínez

  120. Universidad Politécnica de Madrid, Grupo I2A2 Madrid, Spain

    S. Esquembri, J. M. López & M. Ruiz

  121. Università di Roma Tor Vergata, Via del Politecnico 1, Roma, Italy

    P. Gaudio, M. Gelfusa, M. Lungaroni, A. Malizia, M. Marinelli, E. Peluso, G. Prestopino, S. Talebzadeh, C. Verona & G. Verona Rinati

  122. University College Cork (UCC), Ireland

    S. Knott & P. J. McCarthy

  123. University Milano-Bicocca, piazza della Scienza 3, 20126 Milano, Italy

    N. Bonanomi, G. Croci, G. Gorini, M. Nocente, M. Rebai & D. Rigamonti

  124. University of Basilicata, Consorzio CREATE, Via Claudio 21, 80125 Napoli, Italy

    R. Fresa

  125. University of California, 1111 Franklin St., Oakland, California, 94607, USA

    D. Nishijima

  126. University of Cassino, Consorzio CREATE, Via Claudio 21, 80125 Napoli, Italy

    F. Villone

  127. University of Helsinki, PO Box 43, FI-00014 University of Helsinki, Finland

    T. Ahlgren, C. Björkas, K. Heinola, A. Lahtinen, A. Lasa, K. Nordlund & E. Safi

  128. University of Innsbruck, Fusion@Österreichische Akademie der Wissenschaften (ÖAW), Austria

    V. Goloborod’ko, K. Schöpf, D. Tskhakaya jun & V. Yavorskij

  129. University of Latvia, 19 Raina Blvd., Riga, LV, 1586, Latvia

    L. Avotina, D. Conka, M. Halitovs, J. Jansons, G. Kizane, J. Lapins, A. Lescinskis, E. Pajuste, A. Vitins & A. Zarins

  130. University of Lorraine, CNRS, UMR7198, YIJL, Nancy, France

    S. Devaux

  131. University of Napoli “Federico II”, Consorzio CREATE, Via Claudio 21, 80125 Napoli, Italy

    R. Albanese, G. Ambrosino, V. Coccorese, G. De Tommasi, V. P. Lo Schiavo, S. Minucci, A. Pironti & G. Rubinacci

  132. University of Napoli Parthenope, Consorzio CREATE, Via Claudio 21, 80125 Napoli, Italy

    R. Ambrosino & M. Ariola

  133. University of Texas at Austin, Institute for Fusion Studies, Austin, Texas 78712, Texas, USA

    B. Breizman & D. R. Hatch

  134. University of Toyama, Toyama 930-8555, Japan

    Y. Hatano

  135. University of Tuscia, DEIM, Via del Paradiso 47, 01100 Viterbo, Italy

    M. Incelli & M. Moneti

  136. University of York, Heslington, York YO10 5DD, UK

    J. Beal, C. Bowman, L. Horvath, J. Leddy, M. Leyland, B. Lipschultz, A. Lunniss, M. Reinke, M. Smithies, H. R. Wilson & A. Wynn

  137. Vienna University of Technology, Fusion@Österreichische Akademie der Wissenschaften (ÖAW), Austria

    F. Köchl

  138. VTT Technical Research Centre of Finland, PO Box 1000, FIN-02044 VTT, Finland

    L. Aho-Mantila, M. Airila, A. Hakola, S. Koivuranta, J. Likonen, S.-P. Pehkonen, A. Salmi, P. Sirén & T. Tala

  139. Wigner Research Centre for Physics, PO B. 49, H - 1525 Budapest, Hungary

    G. Bodnár, G. Cseh, D. Dunai, G. Kocsis, G. Petravich, D. Réfy, T. Szabolics, B. Tál & S. Zoletnik

Authors
  1. Ye. O. Kazakov
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  2. J. Ongena
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  3. J. C. Wright
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  4. S. J. Wukitch
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  5. E. Lerche
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  • , S. Lee
  • , X. Lefebvre
  • , H. J. Leggate
  • , J. Lehmann
  • , M. Lehnen
  • , D. Leichtle
  • , P. Leichuer
  • , F. Leipold
  • , I. Lengar
  • , M. Lennholm
  • , E. Lerche
  • , A. Lescinskis
  • , S. Lesnoj
  • , E. Letellier
  • , M. Leyland
  • , W. Leysen
  • , L. Li
  • , Y. Liang
  • , J. Likonen
  • , J. Linke
  • , Ch. Linsmeier
  • , B. Lipschultz
  • , X. Litaudon
  • , G. Liu
  • , Y. Liu
  • , V. P. Lo Schiavo
  • , T. Loarer
  • , A. Loarte
  • , R. C. Lobel
  • , B. Lomanowski
  • , P. J. Lomas
  • , J. Lönnroth
  • , J. M. López
  • , J. López-Razola
  • , R. Lorenzini
  • , U. Losada
  • , J. J. Lovell
  • , A. B. Loving
  • , C. Lowry
  • , T. Luce
  • , R. M. A. Lucock
  • , A. Lukin
  • , C. Luna
  • , M. Lungaroni
  • , C. P. Lungu
  • , M. Lungu
  • , A. Lunniss
  • , I. Lupelli
  • , A. Lyssoivan
  • , N. Macdonald
  • , P. Macheta
  • , K. Maczewa
  • , B. Magesh
  • , P. Maget
  • , C. Maggi
  • , H. Maier
  • , J. Mailloux
  • , T. Makkonen
  • , R. Makwana
  • , A. Malaquias
  • , A. Malizia
  • , P. Manas
  • , A. Manning
  • , M. E. Manso
  • , P. Mantica
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  • , Ph. Maquet
  • , Y. Marandet
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  • , T. Markovič
  • , D. Marocco
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  • , S. Maruyama
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  • , F. Maviglia
  • , M. Mayer
  • , M. L. Mayoral
  • , T. May-Smith
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  • , P. A. McCullen
  • , D. McDonald
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  • , R. McKean
  • , J. McKehon
  • , R. C. Meadows
  • , A. Meakins
  • , F. Medina
  • , M. Medland
  • , S. Medley
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  • , P. Tolias
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  • , M. Towndrow
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  • , M. Tripsky
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  • , P. Tsavalas
  • , D. Tskhakaya jun
  • , I. Turner
  • , M. M. Turner
  • , M. Turnyanskiy
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  • , S. G. J. Tyrrell
  • , A. Uccello
  • , Z. Ul-Abidin
  • , J. Uljanovs
  • , D. Ulyatt
  • , H. Urano
  • , I. Uytdenhouwen
  • , A. P. Vadgama
  • , D. Valcarcel
  • , M. Valentinuzzi
  • , M. Valisa
  • , P. Vallejos Olivares
  • , M. Valovic
  • , M. Van De Mortel
  • , D. Van Eester
  • , W. Van Renterghem
  • , G. J. van Rooij
  • , J. Varje
  • , S. Varoutis
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  • , K. Vasava
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  • , M. Vlad
  • , I. Voitsekhovitch
  • , P. Vondráček
  • , N. Vora
  • , T. Vu
  • , W. W. Pires de Sa
  • , B. Wakeling
  • , C. W. F. Waldon
  • , N. Walkden
  • , M. Walker
  • , R. Walker
  • , M. Walsh
  • , E. Wang
  • , N. Wang
  • , S. Warder
  • , R. J. Warren
  • , J. Waterhouse
  • , N. W. Watkins
  • , C. Watts
  • , T. Wauters
  • , A. Weckmann
  • , J. Weiland
  • , H. Weisen
  • , M. Weiszflog
  • , C. Wellstood
  • , A. T. West
  • , M. R. Wheatley
  • , S. Whetham
  • , A. M. Whitehead
  • , B. D. Whitehead
  • , A. M. Widdowson
  • , S. Wiesen
  • , J. Wilkinson
  • , J. Williams
  • , M. Williams
  • , A. R. Wilson
  • , D. J. Wilson
  • , H. R. Wilson
  • , J. Wilson
  • , M. Wischmeier
  • , G. Withenshaw
  • , A. Withycombe
  • , D. M. Witts
  • , D. Wood
  • , R. Wood
  • , C. Woodley
  • , S. Wray
  • , J. Wright
  • , J. C. Wright
  • , J. Wu
  • , S. Wukitch
  • , A. Wynn
  • , T. Xu
  • , D. Yadikin
  • , W. Yanling
  • , L. Yao
  • , V. Yavorskij
  • , M. G. Yoo
  • , C. Young
  • , D. Young
  • , I. D. Young
  • , R. Young
  • , J. Zacks
  • , R. Zagorski
  • , F. S. Zaitsev
  • , R. Zanino
  • , A. Zarins
  • , K. D. Zastrow
  • , M. Zerbini
  • , W. Zhang
  • , Y. Zhou
  • , E. Zilli
  • , V. Zoita
  • , S. Zoletnik
  •  & I. Zychor

Contributions

All authors have contributed to the publication, being variously involved in the design of the experiments, in running the diagnostics, acquiring data and finally analysing the processed data.

Corresponding author

Correspondence to Ye. O. Kazakov.

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The authors declare no competing financial interests.

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Kazakov, Y., Ongena, J., Wright, J. et al. Efficient generation of energetic ions in multi-ion plasmas by radio-frequency heating. Nature Phys 13, 973–978 (2017). https://doi.org/10.1038/nphys4167

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