The influence of the resistivity profile on reversed-field pinch (RFP) dynamics is investigated numerically using a three-dimensional resistive magnetohydrodynamic code. This investigation is motivated by experimental observations on the EXTRAP-T1 RFP (Nordlund P et al 1994 Int. Conf. Plasma Physics and Controlled Nuclear Fusion Research IAEA-CN-60/A6/C-P-6). Two cases with profiles mainly differing in the edge region, i.e. in the region outside the reversal surface, are simulated. It is found that increasing the resistivity in this region results in a factor of two increase in magnetic fluctuation energy and an equal amount in the fluctuation-induced electric field. In spite of this, the parallel current decreases in the edge region, resulting in a factor two reduction of the field reversal ratio. The dynamics become more irregular and the characteristic timescale is reduced. The final state is characterized by a higher loop voltage, slightly lower values of the total (fluctuating plus mean part) magnetic energy and the magnetic helicity, but almost unchanged Taylor relaxation ratio. The results indicate that the edge region can be important for RFP confinement since cooling of the plasma in this region can lead to an increased fluctuation level and degraded performance.
抵抗率プロファイルが反転磁場ピンチ（RFP）ダイナミクスに及ぼす影響を、3次元抵抗性磁気流体コードを用いて数値的に調査する。この調査は、EXTRAP-T1 RFP（Nordlund P ら 1994 国際会議 プラズマ物理と核融合研究 IAEA-CN-60/A6/C-P-6）における実験的観測によって動機づけられている。主にエッジ領域、すなわち反転面の外側の領域でプロファイルが異なる2つのケースをシミュレーションする。この領域の抵抗率を増加させると、磁気ゆらぎエネルギーが2倍に増加し、ゆらぎ誘起電場も同程度に増加することが見出された。それにもかかわらず、エッジ領域の平行電流は減少し、その結果、場の反転比は2分の1に減少する。ダイナミクスはより不規則になり、特徴的な時間スケールは短縮される。最終状態は、より高いループ電圧、わずかに低い全磁気エネルギー（ゆらぎ成分と平均成分の和）、およびわずかに低い磁気ヘリシティによって特徴づけられるが、テイラー緩和比はほぼ不変である。これらの結果は、エッジ領域のプラズマ冷却がゆらぎレベルの増大と性能低下をもたらす可能性があるため、エッジ領域がRFP閉じ込めにとって重要であり得ることを示している。