Pressure-driven ballooning and interchange instabilities in three-dimensional (3-D) vacuum Stellarator equilibria similar to those of the Heliotron-E device are investigated. The toroidal curvature dominates the mode structure, which concentrates where the field line bending is weakest. The Mercier criterion yields a more stringent condition for stability than the incompressible ballooning mode equation. The growth rates vary significantly with the radial wave number only on those field lines located on high-shear flux surfaces close to the edge of the plasma. They remain almost constant from field line to field line of a flux surface. An outward shift of the plasma induced with a vertical magnetic field increases the vacuum magnetic well, which improves the conditions for ballooning stability. An inward shift decreases the vacuum magnetic well, which deteriorates the conditions for ballooning stability.
ヘリオトロンE装置のものに類似した三次元(3-D)真空ステラレーター平衡における圧力駆動型バルーニング不安定性およびインターチェンジ不安定性を調査した。トロイダル曲率がモード構造を支配し、そのモード構造は磁力線曲率が最も弱い箇所に集中する。メルシエ基準は、非圧縮性バルーニングモード方程式よりも厳しい安定性条件を与える。成長率は、プラズマの端に近い高シアー磁気面に位置する磁力線上でのみ、動径方向波数とともに有意に変化する。それらは、ある磁気面上の磁力線間ではほぼ一定のままである。垂直磁場によって誘起されるプラズマの外向きシフトは真空磁気井戸を増大させ、バルーニング安定性の条件を改善する。内向きシフトは真空磁気井戸を減少させ、バルーニング安定性の条件を悪化させる。