A comprehensive analysis of the stability properties of the appropriate kinetically generalized form of MHD ballooning modes, together with the usual trapped-particle drift modes, is presented. The calculations are fully electromagnetic and include the complete dynamics associated with compressional ion acoustic waves. Trapped-particle effects, together with all forms of collisionless dissipation, are taken into account without approximations. The influence of collisions is estimated with a model Krook operator. Results from the application of this analysis to realistic tokamak operating conditions indicate that unstable short-wavelength modes with significant growth rates can extend from β = 0 to values above the upper ideal-MHD critical beta associated with the 'second stability regime'. Since the maximum growth rates of the relevant modes appear to vary gradually with beta, these results support a 'soft' beta-limit picture involving a continuous (rather than abrupt or 'hard') modification of anomalous transport already present in low-beta tokamaks. However, at higher beta the increasing dominance of the electromagnetic component of the perturbations indicated by these calculations could also imply significantly different transport scaling properties.
MHDバルーニングモードの適切な運動論的一般化形式と、通常の捕捉粒子ドリフトモードの安定性に関する包括的な解析を提示する。計算は完全に電磁的であり、圧縮性イオン音波に関連する完全な動力学を含む。捕捉粒子効果は、すべての形態の無衝突散逸とともに、近似なしで考慮される。衝突の影響は、モデルKrook演算子を用いて評価される。この解析を現実的なトカマク運転条件に適用した結果、有意な成長率を持つ不安定な短波長モードが、β=0から「第二安定領域」に関連する上部理想MHD臨界ベータを超える値まで存在し得ることが示される。関連するモードの最大成長率はベータとともに緩やかに変化するように見えるため、これらの結果は、低ベータトカマクにすでに存在する異常輸送の連続的(急激または「ハード」ではない)変調を含む「ソフト」ベータ限界の描像を支持する。しかし、より高いベータでは、これらの計算によって示される摂動の電磁成分の優位性の増大は、著しく異なる輸送スケーリング特性を示唆する可能性もある。