Given a set of rotating helical current filaments within a cylindrical plasma and a set of fixed magnetic-field detectors at the edge of the plasma, a mathematical model is used to investigate the observable effect of rotation or longitudinal motion in the intervening plasma. If the soft-X-ray signals from magnetic islands indicate the instantaneous position of the helical current filaments within the plasma, then the phase difference between the X-ray signal and the magnetic fluctuations should provide a diagnostic of tokamak plasma rotation. The relative motion between the islands and the electron fluid is measured by the 'slip' S(r) = ω – kvz(r) – mvΘ(r)/r, where ω is the rotation frequency of the islands and is the electron fluid velocity. – The plasma velocity and the Hall effect are added to Rosenbluth's reduced equations to compute the phase difference between the island position and the perturbed magnetic field at the edge of the plasma as a function of the slip for a variety of resistivity profiles. The current profile within the islands is taken from the non-linear computer results of White, Monticello, Rosenbluth and Waddell. – Comparison with experiment indicates essentially locked electron fluid and mode motions, i.e. S(r) ≅ 0.
円柱状プラズマ内の回転する螺旋状電流フィラメントの集合と、プラズマ端部に固定された磁場検出器の集合が与えられたとき、数学モデルを用いて、介在するプラズマの回転または縦方向運動の観測可能な効果を調べる。磁気島からの軟X線信号が、螺旋状電流フィラメントの瞬時位置を示すならば、X線信号と磁場変動の間の位相差は、トカマクプラズマ回転の診断手段を提供するはずである。島と電子流体の間の相対運動は、「すべり」S(r) = ω – kvz(r) – mvΘ(r)/r によって測定される。ここで、ωは島の回転周波数、vz と vΘ はそれぞれプラズマの縦方向速度とポロイダル方向速度である。プラズマ速度とホール効果をローゼンブルースの簡約方程式に加えて、種々の抵抗率プロファイルに対して、島の位置と端部における摂動磁場の間の位相差をすべりの関数として計算する。島内の電流プロファイルは、ホワイト、ローゼンブルース、ウォデルらの非線形計算結果から取られる。実験との比較は、電子流体とモードの運動が本質的にロックされていること、すなわち S(r) ≅ 0 を示している。