The application of non-axisymmetric magnetic perturbations has been demonstrated to destabilize edge-localized modes (ELMs) in the National Spherical Torus Experiment. A model 3D equilibrium has been calculated for these experiments using the VMEC code, which assumes nested flux surfaces and therefore that resonant perturbations are shielded. First, a free-boundary equilibrium is calculated using the NSTX coil set, with pressure and current profiles matched to a standard 2D reconstruction, but with up–down symmetry enforced. A new equilibrium is then calculated with the n = 3 field applied at a level consistent with experiment. This equilibrium is then used as the basis of further calculations using codes developed for analysis of stellarator plasmas. The neoclassical transport due to the 3D fields is calculated to be small compared with the experimental transport rates. Initial stability analysis has been performed, and indicates a modest degradation in ballooning stability with 3D fields applied. A new 3D equilibrium is also calculated using the SIESTA code, which allows for the formation of islands and stochastic regions. A comparison of the field structure between the SIESTA calculation and the assumption of fully penetrated vacuum perturbation indicates smaller island sizes and very small stochastic transport in the SIESTA case.
非軸対称磁場摂動の印加は、国立球状トーラス実験装置において端部局在モード(ELM)を不安定化することが実証されている。これらの実験に対して、VMECコードを用いてモデル3次元平衡が計算された。VMECコードは入れ子状の磁束面を仮定し、したがって共鳴摂動が遮蔽されることを仮定する。まず、NSTXコイルセットを用いて自由境界平衡が計算され、圧力および電流分布は標準的な2次元再構成に一致するが、上下対称性が課されている。次に、実験と一致するレベルでn = 3磁場を印加した新しい平衡が計算される。この平衡はその後、ステラレータープラズマの解析用に開発されたコードを用いたさらなる計算の基礎として使用される。3次元磁場による新古典輸送は、実験的な輸送率と比較して小さいと計算される。初期の安定性解析が実施され、3次元磁場を印加した場合のバルーニング安定性の適度な低下を示している。また、SIESTAコードを用いて新しい3次元平衡も計算される。SIESTAコードは磁気島および確率領域の形成を許容する。SIESTA計算と完全に浸透した真空摂動の仮定との間の磁場構造の比較は、SIESTAの場合においてより小さい磁気島サイズと非常に小さい確率輸送を示している。