The well-known and potentially disruptive plasma 'current rise' instabilities are studied as a function of the plasma shape in the Tokamak à Configuration Variable (TCV). Disruptions typically occur in quasi-circular plasmas at qa ∼ 3 in both non-sawtoothing and sawtoothing discharges with peaked current profiles. The perturbations in the plasma parameters before disruption are characterized, and the main unstable modes identified as coupled m/n = 2/1 and 3/2 rotating tearing modes. In the early phase, coupling between 3/1 and 2/1 modes is found to play a major role in determining whether or not the disruption will occur. Plasma cross section shaping is observed to reduce or to completely stabilize the disruptive mode and is regularly used in TCV operation as a tool for safe initial current ramp-up. Plasma elongation, positive and negative triangularity prevent the growth of a large 2/1 mode at qa ∼ 3, thus reducing or even suppressing the disruptions. We also attempt an interpretation of the experimental results. Calculations of the tearing-mode stability parameter Δ' using the experimental plasma equilibria suggest the dominant role of toroidal mode coupling in the destabilization of the m/n = 2/1 mode in quasi-circular TCV plasmas. The effect of shaping on the reconstructed current profile and tearing stability is then considered. The analysis shows a destabilising trend with elongation and triangularity in contrast with the experiment. Other stabilizing mechanisms are discussed and shown to potentially contribute to the safe crossing of qa = 3 in shaped plasmas.
よく知られた、潜在的に破壊的なプラズマの「電流立ち上がり」不安定性を、トカマク・ア・コンフィギュラシオン・バリアブル（TCV）におけるプラズマ形状の関数として研究した。ディスラプションは、ピーク状の電流分布を持つ非鋸歯状および鋸歯状の放電の両方において、qa ∼ 3 の準円形プラズマで典型的に発生する。ディスラプション前のプラズマパラメータの摂動を特徴付け、主要な不安定モードを、結合した m/n = 2/1 および 3/2 回転テアリングモードとして同定した。初期段階において、3/1 と 2/1 モード間の結合が、ディスラプションが発生するか否かを決定する際に主要な役割を果たすことが見出された。プラズマ断面形状の成形は、ディスラプションモードを低減または完全に安定化することが観測され、TCV 運転において安全な初期電流立ち上げのためのツールとして定期的に使用されている。プラズマの伸長度、正および負の三角形度は、qa ∼ 3 における大きな 2/1 モードの成長を防ぎ、これによりディスラプションを低減または抑制する。我々はまた、実験結果の解釈を試みる。実験的なプラズマ平衡を用いたテアリングモード安定性パラメータ Δ' の計算は、準円形 TCV プラズマにおける m/n = 2/1 モードの不安定化におけるトロイダルモード結合の支配的な役割を示唆する。次に、再構成された電流分布とテアリング安定性に対する形状成形の影響を考察する。解析は、実験とは対照的に、伸長度と三角形度に伴う不安定化の傾向を示す。他の安定化メカニズムが議論され、形状成形されたプラズマにおける qa = 3 の安全な通過に潜在的に寄与することが示される。