This paper describes work on an important class of plasma instabilities in toroidal confinement systems. These are instabilities with large mode number in the toroidal direction but long wavelength parallel to the magnetic field. After a brief historical introduction the now standard method—the ballooning representation—for calculating such modes is described. This method is remarkably successful for most stationary plasmas, but breaks down for configurations with low magnetic shear or with significant sheared rotational flow. These are two areas of great current interest because of their association with 'transport barriers' in tokamaks. Some extensions of ballooning theory for dealing with these situations are described and some preliminary results, in particular showing the stabilizing effect of sheared rotation, are presented.
本論文は、トロイダル閉じ込め系における重要なプラズマ不安定性の一種について述べている。これらは、トロイダル方向に大きなモード数を有するが、磁場に平行な方向には長い波長を持つ不安定性である。簡単な歴史的導入の後、このような不安定性を計算するための現在標準的な手法であるバルーニング表現について説明する。この手法は、ほとんどの定常プラズマに対して顕著な成功を収めているが、磁気シアが小さい場合や、有意なシアを伴う回転流が存在する場合には適用が破綻する。これらは、トカマクにおける「輸送障壁」との関連から、現在大きな関心を集めている二つの領域である。これらの状況に対処するためのバルーニング理論の拡張について述べ、さらに、特にシアを伴う回転の安定化効果を示す予備的結果を提示する。