Legendre陪函数展開を用いた自由境界MHD平均の計算コード「SPHEX」

関 省吾; 前田 彦祐; 狐崎 晶雄; 斎藤 龍太*

JAERI-M 6734, 48 Pages, 1976/10

JAERI-M-6734.pdf:1.22MB

Legendre陪函数展開を用いた自由境界MHD平衡問題の解法およびその数値計算コードを作製した。この解法の要点は、磁束函数歪を球座標系で記述し、その天頂角成分について、Legendre陪函数を用いて直交展開を行うことにより、二次元偏微分方程式問題を一次元常微分方程式問題に帰着させることである。数値計算コードでは、プラズマ電流分布を関数形で与えて、この一次元常微分方程式から磁束函数歪を求め、次に求めらた等磁束面を仮定したプラズマ境界とが一致するまで逐次計算を繰返す。プラズマ境界の仮定の仕方には任意性が残るが、本コードでは空間に固定した座標点を与え、その点を通る等磁束面を新たなプラズマ境界と考えてその内部にプラズマ電流を流して逐次近似計算を進める方法をとった。本コードは、JT-4の様な任意のプラズマ断面形状を有するトカマクプラズマの平衡配位決定に使用される。