A two-dimensional fluid simulation model is developed for STP-2, the shock- and compressional-heating screw pinch at Nagoya. The model, TOPICS, places specialemphasis on studying the effects of impurity ions and neutral atoms. To estimate the radiation losses, the impurity continuity equations, taking ionization and recombination into account, are solved simultaneously with the plasma fluid equations. The results are compared with the coronal-equilibrium model. It is found that the latter model considerably underestimates the radiation losses in the screw pinch. The present calculations including the effects of impurities and neutrals show the importance of radiation losses in the energy balance of the STP-2 plasma. If anomalous resistivity due to ion acoustic instability is assumed, the observed rapid magnetic-field penetration is explained rather satisfactorily.
二次元流体シミュレーションモデルが、名古屋における衝撃・圧縮加熱スクリューピンチSTP-2のために開発された。このモデルTOPICSは、不純物イオンと中性原子の効果を研究することに特別な重点を置いている。放射損失を推定するために、電離と再結合を考慮した不純物連続方程式が、プラズマ流体方程式と同時に解かれる。結果はコロナ平衡モデルと比較される。後者のモデルはスクリューピンチにおける放射損失をかなり過小評価することが見出された。不純物と中性原子の効果を含む現在の計算は、STP-2プラズマのエネルギー収支における放射損失の重要性を示している。イオン音響不安定性による異常抵抗率を仮定すると、観測された急速な磁場浸透がかなり満足に説明される。