In this paper, we demonstrate the importance of the details of the equilibria on the stability of electron drift waves. A comparison of electrostatic electron drift waves in numerical and analytical tokamak equilibria is presented in fully three-dimensional circular and non-circular tokamaks. The numerical equilibria are obtained using the variational moments equilibrium code and the analytical equilibria used is the generalized model. An eigenvalue equation for the model is derived using the ballooning mode formalism and solved numerically using a standard shooting technique. The stability and the localization of the electron drift wave is found to be strongly dependent on the local shear of the magnetic field. Large values of the local shear are found to be stabilizing. A disagreement in the results is found between analytical and numerical equilibria at aspect ratios of typical tokamaks, suggesting that the latter approach should be used in the transport calculations. The effects of the local shaping of the magnetic surfaces are complicated and can be both stabilizing and destabilizing, depending on the details of the equilibria.
本論文では、電子ドリフト波の安定性に対する平衡状態の詳細の重要性を示す。完全三次元の円形および非円形トカマクにおいて、数値的および解析的トカマク平衡状態における静電電子ドリフト波の比較を示す。数値的平衡状態は変分モーメント平衡コードを用いて得られ、使用される解析的平衡状態は一般化されたモデルである。このモデルの固有値方程式はバルーニングモード形式を用いて導出され、標準的な射撃法を用いて数値的に解かれる。電子ドリフト波の安定性と局在性は、磁場の局所シアに強く依存することが見出された。局所シアの大きな値は安定化に寄与することが見出された。典型的なトカマクのアスペクト比において、数値的平衡状態と解析的平衡状態の間で結果の不一致が見出され、輸送計算には後者のアプローチを用いるべきことが示唆される。磁気面の局所的な形状の効果は複雑であり、平衡状態の詳細に応じて安定化にも不安定化にも作用し得る。