The authors study the hypothesis that sawtooth oscillations or internal disruptions are the result of a cyclic process in which the plasma core is resistively heated until the safety factor drops below unity, causing the m = 1 tearing mode to become unstable, to grow with an accelerating growth rate, and ultimately to flatten the electron temperature and safety factor profiles. A model based on this hypothesis compares favourably with experimental data from the Oak Ridge Tokamak (ORMAK) in explaining (1) the rate at which a sawtooth rises, (2) the radial dependence of the precursor and main sawtooth oscillation amplitudes, (3) the accelerating growth of the m = 1 precursor oscillations, and (4) the repetition time of the sawteeth. The heat lost from the central region during the internal disruption is found to transport diffusively through the exterior plasma with a conduction coefficient that agrees within a factor of two with the value inferred from the observed electron power balance.
著者らは、鋸歯状振動または内部ディスラプションが、プラズマ中心部が抵抗加熱され、安全係数が1未満に低下するまで加熱され、それによってm＝1テアリングモードが不安定化し、加速的な成長率で成長し、最終的に電子温度と安全係数の分布を平坦化するという循環過程の結果であるという仮説を研究する。この仮説に基づくモデルは、オークリッジ・トカマク(ORMAK)からの実験データと、(1)鋸歯状振動が立ち上がる速度、(2)前駆振動および主鋸歯状振動の振幅の動径依存性、(3)m＝1前駆振動の加速的成長、(4)鋸歯状振動の繰り返し時間、の説明において良好に一致する。内部ディスラプション中に中心領域から失われる熱は、外部プラズマを通って拡散的に輸送され、その伝導係数は、観測された電子パワーバランスから推定される値と2倍以内で一致することが見いだされる。