Application of the two-dimensional Newcomb problem to compute the stability matrix of external MHD modes in a tokamak

トカマクにおける外部MHDモードの安定性行列を計算するための2次元ニューコム問題の応用

相羽 信行*; 徳田 伸二; 石澤 朋子*; 岡本 正雄*

Aiba, Nobuyuki*; Tokuda, Shinji; Ishizawa, Tomoko*; Okamoto, Masao*

ニューコム方程式の理論をトカマクにおける低-n外部モードに適用し、安定性行列を計算する方法を確立した。安定性行列によって外部モードによるプラズマポテンシャルエネルギーの変化を摂動のプラズマ表面での値で表すことができる。この方法を用いて、理想外部モードのスペクトルの性質を詳細に調べた。それには外部モードと内部モードの結合,通常シア配位と逆シア配位の安定性の違いなどが含まれる。これらの結果は抵抗性壁モードの安定性解析にも有益である。

The theory of the Newcomb equation has been applied to low-n external modes in a tokamak and a method has been developed to compute the stability matrix that gives the change of plasma potential energy due to external modes in terms of the surface values of the perturbations. By using this method, the spectral properties of the ideal external modes has been elucidated, such as coupling between external modes and internal modes, and the difference of the stability properties between a normal shear tokamak and a reversed shear tokamak. These results will be also useful in the stability analysis of resistive wall modes.