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Linear resistive magnetohydrodynamic stability analysis of reversed field pinch configurations at finite beta

D. Merlin, S. Ortolani, R. Paccagnella, M. Scapin1989年被引用 32Nuclear FusionIF 3出版社

A linear resistive magnetohydrodynamic (MHD) stability analysis of a finite beta, cylindrical reversed field pinch (RFP) plasma is presented. The equilibrium distributions are specified by a model describing both the parallel and the perpendicular current density components. The average beta (⟨β⟩) of the configurations is varied by using the parameter χ (0 ≤ χ ≤ 1) which ensures that Suydam's necessary condition for stability is satisfied. It is found that there are configurations which are stable with respect to ideal pressure driven modes at rather high ⟨β⟩ values (up to 30%), although small changes in the equilibrium can produce a drastic reduction in the maximum achievable beta value. In this model, in which viscosity and Hall term effects are not taken into account, resistive g-modes are in general found to be always unstable, independent of the beta value. However, by considering only modes with 'sufficiently' high growth rates, it is possible to deduce some stability boundaries and 'beta limits' for relatively low values of the magnetic Reynolds number.

日本語訳

有限ベータ、円筒状反転磁場ピンチ(RFP)プラズマの線形抵抗性磁気流体力学(MHD)安定性解析を提示する。平衡分布は、平行および垂直電流密度成分の両方を記述するモデルによって指定される。配位の平均ベータ(⟨β⟩)は、パラメータχ(0 ≤ χ ≤ 1)を用いて変化させられ、これによりスイダムの安定性に関する必要条件が満たされることが保証される。平衡の小さな変化が最大達成可能ベータ値の大幅な低下を生じ得るものの、かなり高い⟨β⟩値(最大30%)において理想的な圧力駆動モードに対して安定な配位が存在することが見出される。粘性およびホール項の効果を考慮しないこのモデルにおいて、抵抗性gモードは一般に、ベータ値に依存せず常に不安定であることが見出される。しかしながら、「十分に」高い成長率を持つモードのみを考慮することにより、比較的低い磁気レイノルズ数に対して、いくつかの安定境界および「ベータ限界」を導出することが可能である。

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MagnetohydrodynamicsReversed field pinch
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