The results are presented of an experimental activity performed in the RFX-mod device aimed at characterizing plasma dynamics in the so-called Ultralow-q (ULq) magnetic configuration, which corresponds to edge safety factor values below 1. The role of the edge safety factor in determining plasma dynamics is studied. In particular, a characterization of MHD activity is performed. The results of dedicated non-linear 3D visco-resistive MHD simulations are in good quantitative agreement with the experimental observations. In particular, the predicted tendency for ULq plasmas to be characterized by magnetic spectra dominated by a single mode (either a kink or a double resonant internal mode) is confirmed by experiment. Magnetic reconnection plays a relevant role in determining the dynamics of the magnetic topology. Both almost quiescent and largely fluctuating plasmas are observed with a strong sensitivity on the edge safety factor. The main MHD properties of the ULq are compared to those of RFP and tokamak discharges, also produced in the RFX-mod device. MHD modes exhibit toroidal rotation at a frequency depending on mode amplitude. Differently from what encountered in RFP plasmas at comparable current levels, no wall locking is detected.
RFX-mod装置において実施された実験活動の結果を提示する。この実験は、端部安全係数が1未満の値となる、いわゆる超低q(ULq)磁気配位におけるプラズマ力学の特性評価を目的としたものである。端部安全係数がプラズマ力学を決定する上で果たす役割について研究が行われた。特に、MHD活動の特性評価が実施された。専用の非線形3次元粘性抵抗性MHDシミュレーションの結果は、実験観測と定量的に良好な一致を示している。特に、ULqプラズマが単一モード(キンクモードまたは二重内部モードのいずれか)によって支配される磁気スペクトルによって特徴づけられるという予測傾向は、実験によって確認された。磁気リコネクションは、磁気トポロジーの力学を決定する上で重要な役割を果たす。ほぼ静穏なプラズマと大きく変動するプラズマの両方が観測され、端部安全係数に対する強い敏感性が示された。ULqの主要なMHD特性は、同じくRFX-mod装置で生成されたRFPおよびトカマク放電のものと比較された。MHDモードは、モード振幅に依存する周波数でトロイダル回転を示す。同等の電流レベルのRFPプラズマで観測される現象とは異なり、壁面ロッキングは検出されなかった。