Geometrical improvements of rotational stabilization of high- ballooning modes in tokamaks

トカマク中のプラズマ回転による高バルーニングモード安定化の形状効果による改善

古川 勝; 徳田 伸二; 若谷 誠宏*

Furukawa, Masaru; Tokuda, Shinji; Wakatani, Masahiro*

トロイダルシア流が存在すると、高バルーニングモードの摂動エネルギーの時間発展に減衰フェーズが現れることを数値的に発見した。その減衰が、悪い磁場曲率の領域における指数的成長を上回ると、バルーニングモードは安定化される。この機構を通じて、プラズマ断面形状のD型化、低アスペクト比化、及びトーラス内側のX点の存在は、トロイダルシア流による安定化効果をより強くする。

We have found numerically that damping phases appear in the time evolution of the perturbation energy of high- ballooning modes in the presence of toriodal flow shear, where n is a toroidal mode number. The damping dominates exponential growth which occurs in the bad curvature region, resulting in stabilization of ballooning modes. D-shaping of plasma cross-section, reduction of aspect ratio, and arrangement of an X-point at inner side of the torus enhance the stabilization effect of the toroidal flow shear through this mechanism.