A numerical study of surface- and diffuse-current, high-beta stellarator equilibria is described. Numerical results are obtained from an algorithm for the solution of the ideal magnetohydrodynamic equations in three dimensions as an initial- and boundary-value problem. Equilibria are obtained for diffuse-current plasmas just as for surface-current plasmas. The equilibrium conditions for diffuse-current plasmas are quantitatively different from those for surface-current plasmas, especially at high beta for ℓ = 0, 1 systems. In contrast, the equilibrium conditions scale according to small-δ theory even to δ ∼ 1. Results are obtained for a range of dimensionless parameters (beta, aspect ratio, etc.) and compared to an asymptotic equilibrium theory and experiments. Good agreement among the two theories and the experiments is shown.
表面電流および分布電流の高ベータ・ステラレーター平衡に関する数値的研究について述べる。数値結果は、初期値・境界値問題としての三次元理想磁気流体力学方程式の解法アルゴリズムから得られる。分布電流プラズマについても、表面電流プラズマと同様に平衡が得られる。分布電流プラズマの平衡条件は、表面電流プラズマのそれとは定量的に異なり、特に ℓ = 0, 1 系の高ベータにおいて顕著である。対照的に、平衡条件は δ ∼ 1 に至るまで小δ理論に従ってスケーリングする。結果は、一連の無次元パラメータ(ベータ、アスペクト比など)に対して得られ、漸近平衡理論および実験と比較される。二つの理論と実験の間の良好な一致が示される。