The MHD energy principle is used to examine the stabilization effect of a conducting wall located near the plasma surface. The stabilization effect is maximized when the normal component of the perturbed magnetic field approaches zero (Qn = 0) at the plasma surface. Under this boundary condition, the eigen-equation of the plasma displacement is solved for a two-step flat pressure profile model, which can include both a non-hollow and a hollow pressure profile. Only the rigid m = 1 mode is considered due to the finite-Larmor-radius effect. For an isotropic pressure component, it is found that a hollow profile has better stability than a uniform pressure when the integral of the radial pressure profile is fixed. Implications for plasma experiments and fusion reactors are discussed.
MHDエネルギー原理を用いて、プラズマ表面近傍に配置された導体壁の安定化効果を調べた。安定化効果は、プラズマ表面における摂動磁場の法線成分がゼロに近づくとき(Qn = 0)に最大化される。この境界条件の下で、プラズマ変位の固有方程式を、非中空および中空の圧力分布の両方を含むことができる二段平坦圧力分布モデルに対して解いた。有限ラーマー半径効果のため、剛体的なm = 1モードのみを考慮した。等方性圧力成分に関しては、圧力分布の動径積分を固定した場合、中空分布が一様分布よりも優れた安定性を有することが見出された。プラズマ実験および核融合炉への影響について議論する。