The existing results indicate that in the large Lundquist number regime, plasmoids play an important role in the growth and saturation of the double tearing mode (DTM). In this paper, the effect of plasma beta on the nonlinear evolution of the m/n = 2/1 DTM in large Lundquist number regime is numerically investigated in a cylinder geometry. The results demonstrate that the impact of plasma beta on plasmoid dynamics varies significantly with the separation distance between rational surfaces. In the small separation regime (), no plasmoids are observed, regardless of plasma beta and resistivity. However, when the separation is relatively large ( or ), plasmoids exhibit highly complex behavior under different plasma beta and resistivity conditions. For the medium separation , the resistivity threshold for the emergence of plasmoids is approximately and is not affected by plasma beta. Conversely, when the separation increases to , the resistivity threshold is significantly influenced by plasma beta. Under certain conditions, this threshold can reach as high as , which is much higher than the typical value of around . Furthermore, a preliminary case study shows that the tokamak plasma rotation shear has a significant impact on plasmoid dynamic.
既存の結果は、大きなLundquist数領域において、プラズモイドがダブルティアリングモード(DTM)の成長と飽和に重要な役割を果たすことを示している。本論文では、大きなLundquist数領域におけるm/n = 2/1 DTMの非線形発展に対するプラズマベータの効果を、円筒形状において数値的に調査した。結果は、プラズマベータがプラズモイドダイナミクスに与える影響が、有理面間の分離距離に応じて大きく変化することを示している。小さな分離領域()では、プラズマベータと抵抗率に関係なく、プラズモイドは観察されない。しかし、分離が比較的大きい場合(または)、プラズモイドは異なるプラズマベータと抵抗率の条件下で非常に複雑な挙動を示す。中間の分離の場合、プラズモイド出現のための抵抗率閾値は約であり、プラズマベータの影響を受けない。逆に、分離がに増加すると、抵抗率閾値はプラズマベータによって有意に影響される。特定の条件下では、この閾値はという高さに達することがあり、これは約の典型的な値よりもはるかに高い。さらに、予備的なケーススタディは、トカマクプラズマの回転シアがプラズモイドダイナミクスに有意な影響を与えることを示している。