A part analytical, part numerical ideal-MHD analysis of low-frequency Alfvén wave physics in the H-1 stellarator is given. The three-dimensional, compressible ideal spectrum for H-1 is presented and it is found that despite the low β of H-1 plasmas (β ≈ 10−4), significant Alfvén-acoustic interactions occur at low frequencies. Several quasi-discrete modes are found with the three-dimensional linearized ideal-MHD eigenmode solver CAS3D, including beta-induced Alfvén eigenmode-type modes in beta-induced gaps. The strongly shaped, low-aspect ratio magnetic geometry of H-1 presents a challenging numerical problem for wave-mode physics codes. For CAS3D, convergence requires the inclusion of many Fourier harmonics for the parallel component of the fluid displacement eigenvector even for shear wave motions. Finally, an explanation is offered for the measured configurational frequency dependence in terms of the scaling of the highest beta-induced gap with local temperature at the mode resonant surface. If validated it suggests a technique for temperature inference at the resonant surface of a mode, thereby extending the tools of MHD spectroscopy beyond q profile inference.
H-1ステラレーターにおける低周波アルヴェン波物理の、部分的に解析的、部分的に数値的な理想MHD解析を示す。H-1のための3次元圧縮性理想MHDスペクトルを提示し、H-1プラズマの低いβ値（β ≈ 10⁻⁴）にもかかわらず、低周波数で有意なアルヴェン・音響相互作用が発生することを見出した。3次元線形化理想MHD固有値ソルバーCAS3Dを用いて、β誘起アルヴェン固有モード型のモードを含む、いくつかの準離散モードが見出された。H-1の強く成形された低アスペクト比磁気幾何学は、波動モードコードにとって困難な数値問題を提示する。CAS3Dの場合、収束には、せん断波の固有モードであっても、流体変位固有ベクトルの平行成分に対して多くのフーリエ高調波を含める必要がある。最後に、測定された周波数の配位依存性について、モードの共鳴面における局所温度に応じた最高β誘起ギャップのスケーリングという観点から説明を提示する。これが検証されれば、qプロファイル推定を超えてMHD分光法のツールを拡張する、モードの共鳴面における温度推定の手法を示唆するものである。