Free boundary MHD equilibrium properties of Heliotron J are investigated by VMEC, HINT and PIES codes, and ideal MHD stability properties are studied by the Mercier criterion, the ballooning mode equation and the CAS3D global stability code. It is shown by the equilibrium calculations that the change of the plasma boundary shape is substantial in a low shear helical system even if β is relatively low. Preliminary comparison between PIES results and HINT results shows that the β value at which the magnetic island begins to be perceptible is almost the same in both codes, but the island width seems to be different. It is considered that the difference comes from a difference of pressure distribution in real space which is determined through each numerical algorithm. In the stability analysis, the effect of the global magnetic shear on the three-dimensional or helical ballooning mode whose mode structure shows strong poloidal and toroidal mode (helical mode) coupling is investigated. It is found that the positive shear of the rotational transform is favourable for the three-dimensional ballooning mode stability in a low shear helical system.
ヘリオトロンJの自由境界MHD平衡特性をVMEC、HINT、PIESコードにより調査し、理想MHD安定性特性をMercier基準、バルーニングモード方程式、CAS3Dグローバル安定性コードにより研究した。平衡計算により、低シアのヘリカルシステムでは、βが比較的低い場合でもプラズマ境界形状の変化が顕著であることが示された。PIES結果とHINT結果の予備的比較により、磁気島が認識され始めるβ値は両コードでほぼ同じであるが、島幅は異なることが示された。この差異は、各数値アルゴリズムによって決定される実空間での圧力分布の違いに起因すると考えられる。安定性解析では、モード構造が強いポロイダル・トロイダルモード（ヘリカルモード）結合を示す3次元またはヘリカルバルーニングモードに対するグローバル磁気シアの影響を調査した。低シアのヘリカルシステムにおいて、回転変換の正のシアが3次元バルーニングモード安定性に有利であることが見出された。