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論文

Ideal magnetohydrodynamic instabilities with low toroidal mode numbers localized near an internal transport barrier in high-$$beta$$p mode plasmas in the Japan Atomic Energy Research Institute Tokamak-60 upgrade

竹治 智; 鎌田 裕; 小関 隆久; 石田 真一; 滝塚 知典; 閨谷 譲; 徳田 伸二

Physics of Plasmas, 4(12), p.4283 - 4291, 1997/12

https://doi.org/10.1063/1.872591
 被引用回数：16 パーセンタイル：50.2(Physics, Fluids & Plasmas)

高ポロイダルベータ($$beta$$p)モードは、内部輸送障壁に起因する閉じ込め改善モードである。内部輸送障壁は、その内側の閉込め特性を著しく改善する一方で、その近傍で強い圧力勾配を形成するために、局所的な不安定性の原因となることが分かってきた。このことは、プラズマ内部の局所的な圧力・電流分布がプラズマ安定性に極めて重要であることを示している。本論文では、内部輸送障壁近傍に局在する不安定性(BLM)の実験解析・数値解析を行い、その発生機構の解明を試みた。実験解析の結果は、BLMが局在した理想低トロイダル数(n)キンクモードであることを示唆した。MHD安定性数値解析の結果、内部輸送障壁による局所的な圧力勾配とそれに伴うブートストラップ電流の効果により、内部輸送障壁近傍に局在する理想低nキンクモードが存在し得ることを発見した。これらにより、BLMを同定しその発生機構を解明した。

論文

Ideal MHD stability of high $$beta$$p plasmas and $$beta$$p collapse in JT-60U

小関 隆久; 安積 正史; 鎌田 裕; 石田 真一; 閨谷 譲; 徳田 伸二

Nuclear Fusion, 35(7), p.861 - 871, 1995/00

https://doi.org/10.1088/0029-5515/35/7/I09
 被引用回数：28 パーセンタイル：68.51(Physics, Fluids & Plasmas)

高$$beta$$pプラズマの理想MHD安定性を解析することにより、JT-60Uで発生した$$beta$$pコラップスは、プラズマ圧力のピーク化により低下した低nキンクモードの安定限界に達したためであることを示した。ここでは、圧力分布、内部インダクタンスli、q$$_{s}$$/q$$_{o}$$及び$$varepsilon$$$$beta$$pの、低nキンクモードと高nバルーニングモードによる安定限界(g値)への影響について、理論的に明らかにしている。ここで、g=$$beta$$t/(I/a$$beta$$t)。圧力分布のビーク化は、高li(~1.2)と低li(~0.8)の両方のプラズマに対して、安定限界を下げている(g~2-1.5)。このとき、最大g値の$$varepsilon$$$$beta$$pやq$$_{s}$$/q$$_{o}$$に対する依存性は弱い。圧力分布の平坦化は、高li(~1.2)のとき、大きく安定限界gを改善する(~5)。ただし、限界g値は、$$varepsilon$$$$beta$$pの増加に伴い減少する。実験的には、平坦な圧力分布で高li($$>$$1.2)のとき、$$beta$$pコラップスは観測されなかった。この結果は、計算結果と矛盾しない。

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