Application of resonant magnetic perturbation (RMP) is a reasonably mature technique for controlling edge-localized mode (ELM) in high-confinement mode tokamak plasmas. The high-field side (HFS) RMP coils were recently installed in the HL-2A tokamak. This study systematically models the plasma response to the ( is toroidal mode number) HFS RMP, utilizing the single-fluid magnetohydrodynamic (MHD) code MARS-F and the MHD-kinetic hybrid code MARS-K. The results show that the HFS coil is capable of triggering the edge-peeling response which facilitates ELM control. The 60-degree phase shift for the coil current between the upper and lower rows of the RMP coils presents the optimal coil phasing. On the other hand, the HFS response field is found to be relatively weak compared to the low-field side (LFS) counterpart, assuming the same coil current level. This implies that the HFS coils are less effective for ELM control than the conventional LFS coil-design. On the positive side, the HFS RMP is found to produce smaller toroidal torques, including the Maxwell and Reynolds stress torques as well as the neoclassical toroidal viscosity torque, resulting in less side effects on the plasma as compared to the LFS counterpart. The -window for accessing ELM control by the HFS RMP is found to be approximately consistent with that by the LFS RMP.
共鳴磁場摂動(RMP)の適用は、高閉じ込めモードのトカマクプラズマにおける周辺局在モード(ELM)を制御するための、かなり成熟した技術である。高磁場側(HFS)RMPコイルが最近HL-2Aトカマクに設置された。この研究では、単流体磁気流体力学(MHD)コードMARS-FおよびMHD-運動論的ハイブリッドコードMARS-Kを用いて、( はトロイダルモード数) HFS RMPに対するプラズマ応答を系統的にモデル化する。結果は、HFSコイルがELM制御を促進するエッジピーリング応答を引き起こすことができることを示している。RMPコイルの上列と下列の間の コイル電流に対する60度の位相シフトが、最適なコイル位相を示す。一方、同じコイル電流レベルを仮定すると、HFS応答磁場は低磁場側(LFS)のそれと比較して比較的弱いことが見出された。これは、HFSコイルが従来のLFSコイル設計よりもELM制御に効果が低いことを示唆する。肯定的な面として、HFS RMPは、マクスウェル応力トルクおよびレイノルズ応力トルク、ならびに新古典トロイダル粘性トルクを含む、より小さいトロイダルトルクを生成することが見出され、LFSのそれと比較してプラズマへの副作用が少ない。HFS RMPによるELM制御へのアクセスのための -ウィンドウは、LFS RMPによるそれとほぼ一致することが見出された。