A systematic numerical study is carried out, computing the resistive plasma response to the resonant magnetic perturbation (RMP) fields for ITER plasmas, utilizing the toroidal code MARS-F (Liu et al 2000 Phys. Plasmas7 3681). A number of factors are taken into account, including the variation of the plasma scenarios (from 15 MA Q = 10 inductive scenario to the 9 MA Q = 5 steady state scenario), the variation of the toroidal spectrum of the applied fields (n = 1, 2, 3, 4, with n being the toroidal mode number), the amplitude and phase variation of the currents in three rows of the RMP coils as designed for ITER, and finally a special case of mixed toroidal spectrum between the n = 3 and n = 4 RMP fields. Two-dimensional parameter scans, for the edge safety factor and the coil phasing between the upper and lower rows of coils, yield 'optimal' curves that maximize a set of figures of merit, that are defined in this work to measure the plasma response. Other two-dimensional scans of the relative coil current phasing among three rows of coils, at fixed coil currents amplitude, reveal a single optimum for each coil configuration with a given n number, for the 15 MA ITER inductive plasma. On the other hand, scanning of the coil current amplitude, at fixed coil phasing, shows either synergy or cancellation effect, for the field contributions between the off-middle rows and the middle row of the RMP coils. Finally, the mixed toroidal spectrum, by combining the n = 3 and the n = 4 RMP field, results in a substantial local reduction of the amplitude of the plasma surface displacement.
系統的な数値研究を実施し、トロイダルコードMARS-F(Liuら、2000年、Phys. Plasmas 7、3681)を用いて、ITERプラズマに対する共鳴磁気摂動(RMP)場への抵抗性プラズマ応答を計算した。考慮に入れた因子には、プラズマシナリオの変化(15 MA Q = 10誘導シナリオから9 MA Q = 5定常状態シナリオまで)、印加場のトロイダルスペクトルの変化(n = 1、2、3、4、ここでnはトロイダルモード数)、ITER用に設計されたRMPコイルの3列における電流の振幅と位相の変化、そして最後にn = 3とn = 4のRMP場間の混合トロイダルスペクトルの特別な場合である。エッジ安全係数と上下列間のコイル位相に関する2次元パラメータスキャンにより、この研究でプラズマ応答を測定するために定義された一連のメリット指標を最大化する「最適」曲線が得られた。3列のコイル間の相対コイル電流位相に関する他の2次元スキャンでは、固定されたコイル電流振幅において、与えられたn数に対する各コイル構成について単一の最適値が明らかになった(15 MA ITER誘導プラズマの場合)。一方、固定されたコイル位相におけるコイル電流振幅のスキャンでは、オフ中間列と中間列のRMPコイル間の場の寄与について、相乗効果または相殺効果のいずれかが示された。最後に、n = 3とn = 4のRMPを組み合わせた混合トロイダルスペクトルにより、プラズマ表面変位の振幅が大幅に局所的に低減することが明らかになった。