境界層問題に基づいた理想外部MHDモードの線形安定性解析

Linear stability analysis of ideal external MHD modes based on the boundary layer problem

相羽 信行; 徳田 伸二; 石澤 朋子*; 小関 隆久

Aiba, Nobuyuki; Tokuda, Shinji; Ishizawa, Tomoko*; Ozeki, Takahisa

近年、境界層理論に基づいた電磁流体(MHD)不安定性の解析手法を用いて理想MHDモードの解析、特に臨界安定状態に近い(成長率の小さい)理想MHDモードの成長率を数値的に同定する方法が提案された。この手法ではまず、プラズマ内部の有理面近傍以外(外部層)においてはNewcomb方程式を解き、「接続データ」と呼ばれる量を求める。これを用いて有理面近傍(内部層)においてプラズマの慣性効果などを考慮した別の方程式(内部層方程式)を解くことで、理想MHDモードの成長率の同定が可能となる。なお接続データとは、Newcomb方程式に随伴する固有値問題を解いて得られる固有関数Y(r)を構成する成分の中で、有理面の左側(p=L)及び右側(p=R)における小さい解Ys(r)によって表される成分の係数である(Y(r)=Ys(r)-Ya(r), Ya(r)はY(r)のq=m/nにおいて正則な成分、m, nはそれぞれポロイダル・トロイダルモード数)。本研究では理想MHDモードの解析に関する手法をプラズマ表面近傍に拡張する。講演では、MARG2Dコードを用いて理想外部MHDモード、特にピーリングモードの成長率を数値的に同定した結果を報告する。

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