Analysis of feedback control of magnetic islands via rotational field based on Rutherford model

Rutherfordモデルに基づく回転磁場を用いた磁気島のフィードバック制御解析

植永 一生; 古川 勝*

Uenaga, Issei; Furukawa, Masaru*

本研究では、円筒プラズマのRutherfordモデルを用いて、回転磁場と静的誤差磁場の両方を含む外部磁場摂動下での磁気島のダイナミクスを研究した。その結果、不安定なテアリング状態において、外部から印加する回転磁場の周波数を変調し、外部磁場の合成位相が磁気島の位相と反対(あるいはほぼ反対)になるように維持することで、磁気島が完全に抑制されることがわかった。回転磁場の周波数は、シミュレーションで"測定"された磁気島の回転周波数を用いて決定される。

This work uses the Rutherford model for a cylindrical plasma to study the dynamics of magnetic islands under external magnetic perturbations, including both applied rotational magnetic fields and static error magnetic fields. The results show that, in an unstable tearing situation, magnetic islands are completely suppressed by modulating the frequency of the externally applied rotational magnetic field to maintain the phase of the combined external magnetic field to be opposite (or nearly opposite) that of the magnetic islands. The frequency is modulated by using a proportional controller in the simulation, where the frequency of the rotational field is determined by using the island rotation frequency "measured" in the simulation.