Non-linear properties of the m = 1 internal kink mode are demonstrated for a low-β current carrying stellarator. The effect of the external stellarator fields is considered in terms of the rotational transform; the outermost magnetic surface is assumed to be circular. Magnetic surfaces inside the ιh + ισ = 1 surface shift and deform non-circularly, whereas magnetic surfaces outside this surface are not disturbed. The rotational transform ιh is due to the stellarator fields and ισ to the plasma current. Many higher harmonics are excited after the fundamental mode has saturated. – When the external stellarator fields are lowered, the m = 1 tearing mode similar to that in a low-β tokamak grows and magnetic islands appear near the ιh + ισ = 1 surface. – For adequate stellarator fields, the current-carrying stellarator becomes stable both against the m = 1 internal kink mode and the m = 1 tearing mode, without lowering the rotational transform.
m = 1 内部キンクモードの非線形特性が、低βの電流を流すステラレータについて示される。外部ステラレータ磁場の効果は回転変換の観点から考察され、最外殻の磁気面は円形であると仮定される。ιh + ισ = 1 の面の内側の磁気面は移動し、非円形に変形するが、この面の外側の磁気面は乱されない。回転変換ιhはステラレータ磁場によるものであり、ισはプラズマ電流によるものである。基本モードが飽和した後、多くの高調波が励起される。 – 外部ステラレータ磁場が低下すると、低βトカマクにおけるものと類似したm = 1テアリングモードが成長し、ιh + ισ = 1 の面の近くに磁気島が現れる。 – 適切なステラレータ磁場に対しては、電流を流すステラレータは、回転変換を低下させることなく、m = 1内部キンクモードとm = 1テアリングモードの両方に対して安定になる。