Steady-state current drive by helicity injection has been demonstrated in the SPHEX spheromak. In order to understand the processes by which plasma toroidal current is driven on the closed flux, it is necessary first to diagnose the internal magnetic field and current structure. A method is described which fits force-free equilibria to magnetic field data from a linear insertable probe. It is shown that the overall field configuration and associated global parameters can be well fitted, though the detailed shape of the internal current profile is sensitive to small errors in the data and the choice of fitting function. The current drive process is closely associated with fluctuations having toroidal mode number n = 1. We investigate in detail shots with Ti gettering, when the n = 1 mode is episodic, showing that the current drive mechanism is switched on and off for periods during a single shot, corresponding to the presence or absence of the mode. This provides definitive evidence that the n = 1 mode is responsible for the current drive.
スフェロマクSPHEXにおいて、ヘリシティ入射による定常状態の電流駆動が実証されている。閉じた磁束上でプラズマのトロイダル電流が駆動される過程を理解するためには、まず内部磁場と電流構造を診断することが必要である。線形挿入プローブからの磁場データにフォースフリー平衡を適合させる手法が記述されている。全体的な磁場配位とそれに伴う大域的パラメータは良好に適合できるが、内部電流分布の詳細な形状は、データの小さな誤差や適合関数の選択に敏感であることが示されている。電流駆動過程は、トロイダルモード数n = 1を持つ変動と密接に関連している。我々は、Tiゲッタリングを施したショットを詳細に調査し、n = 1モードが間欠的に現れる場合、電流駆動機構が単一ショットの期間中にオン・オフを繰り返し、それがモードの有無に対応することを示す。これにより、n = 1モードが電流駆動の原因であるという決定的な証拠が得られる。