Detailed measurements of the plasma's response to applied magnetic perturbations provide experimental evidence that the form of three-dimensional (3D) tokamak equilibria, with toroidal mode number n = 1, is determined by multiple stable kink modes at high-pressure. For pressures greater than the ideal magnetohydrodynamic (MHD) stability limit, as calculated without a stabilizing wall, the 3D structure transitions in a way that is qualitatively predicted by an extended MHD model that includes kinetic wave-particle interactions. These changes in poloidal mode structure are correlated with the proximity of rotation profiles to thermal ion bounce and the precession drift frequencies suggesting that these kinetic resonances are modifying the relative amplitudes of the stable modes. These results imply that each kink may eventually be independently controlled.
プラズマの印加磁場摂動に対する応答の詳細な測定は、トロイダルモード数n=1を持つ3次元トカマク平衡の形状が、高圧力下において複数の安定キンクモードによって決定されることを実験的に示すものである。理想磁気流体力学(MHD)安定性限界を超える圧力(安定化壁なしで計算された場合)では、3次元構造は、運動論的粒子-波動相互作用を含む拡張MHDモデルによって定性的に予測される方法で遷移する。ポロイダルモード構造のこれらの変化は、回転プロファイルが熱的バウンス周波数および歳差ドリフト周波数に近接することと相関しており、これらの運動論的共鳴が安定モードの相対振幅を修正していることを示唆している。これらの結果は、各キンクモードが最終的には独立して制御可能であることを示唆している。