The non-axisymmetric analysis of the vacuum magnetic surface in a toroidal device is discussed assuming that the deviation from axisymmetry is a perturbation. The problem is particularly relevant to study the locked-mode phenomena due to internally resonant resistive magnetohydrodynamic (MHD) modes in reversed field pinch experiments. The general expressions which can be used for the magnetic reconstruction are derived according to two types of formalism: the flux function reconstruction and the magnetic scalar potential representation of the magnetic field. The measurements necessary to obtain a suitable magnetic reconstruction are discussed. In particular, it is found that a sufficient set of Br measurements is key information in obtaining the non-axisymmetric flux function. Such a set of measurements is presently lacking in the RFX reversed field pinch device. Nevertheless, based on an approximate solution of the Laplace equation for the magnetic scalar potential in the vacuum region outside the plasma, a method is derived by which the helical perturbation of the plasma magnetic surface can be computed with sufficient accuracy in RFX based on the measurements of a twin array of B coils only.
トーラス装置における真空磁気面の非軸対称解析について、軸対称からのずれが摂動であると仮定して議論する。この問題は、逆転磁場ピンチ実験における内部共鳴抵抗性磁気流体力学(MHD)モードによるロックモード現象を研究する上で特に重要である。磁気再構成に使用できる一般式は、磁束関数再構成と磁場の磁気スカラーポテンシャル表現という2種類の形式に従って導出される。適切な磁気再構成を得るために必要な測定について議論する。特に、十分なセットのBr測定が非軸対称磁束関数を得るための鍵となる情報であることが見出される。そのような測定セットは、現在RFX逆転場ピンチ装置には存在しない。それにもかかわらず、プラズマ外部の真空領域における磁気スカラーポテンシャルに対するラプラス方程式の近似解に基づいて、Bコイルのツインアレイの測定のみを用いてRFXにおいてプラズマ磁気面のヘリカル摂動を十分な精度で計算できる方法が導出される。