This work presents a laboratory experiment on the magnetic reconnection of two self-sustained, tilt-unstable spheromaks. Experimental observations, confirmed by a developed 3D Hall-MHD model, demonstrate that magnetic reconnection of these spheromaks suppresses the tilt instability by reducing the amplitudes of disruptive low-number toroidal modes. The strong toroidal component of outflow jets generates a shear toroidal velocity, which may disrupt the coherent structure of these modes, leading to their suppression. The damping rate of toroidal magnetic perturbations was found to be exponentially related to the shear toroidal velocity. Following the end of reconnection, the growth rate of the modes is linearly proportional to the decrease in shear velocity.
本研究は、自己維持された、チルト不安定な2つのスフェロマックの磁気リコネクションに関する実験室実験を提示する。開発した3次元ホールMHDモデルによって確認された実験観測は、これらのスフェロマックの磁気リコネクションが、破壊的な低次トロイダルモードの振幅を低減することにより、チルト不安定性を抑制することを示している。流出ジェットの強いトロイダル成分はシアトロイダル速度を生成し、それがこれらのモードのコヒーレント構造を破壊し、それらの抑制をもたらす可能性がある。トロイダル磁気摂動の減衰率は、シアトロイダル速度と指数関数的に関係することが見出された。リコネクションの終了後、モードの成長率はシア速度の減少に線形比例する。