Kinetic corrections to a previous ideal MHD ballooning stability study of the TJ-II heliac standard configuration are numerically calculated using a criterion derived from the gyrokinetic Maxwell equations for modes with perpendicular wavelengths on the scale of the ion gyroradius in a general magnetic geometry. In this criterion, finite ion gyroradius and trapped particle effects are retained at first order. The existence of temperature gradients and different ion and electron temperatures are accounted for. The relevant kinetic regime for TJ-II is found to be the intermediate frequency regime, with ωbi, ωti < γ < ωbe, ωte across all the relevant region whenever electron cyclotron resonance heating (ECRH) plasmas are considered. Therefore, only trapped electrons are included in the calculations. The threshold poloidal wavenumber mu for diamagnetic stabilization of unstable ballooning modes is obtained, and a reduction of about 30% of the instability region radial width has been found. The trapped electron contribution to the growth rate is shown to be destabilizing for all modes with poloidal wavenumber below this threshold and is evaluated perturbatively, showing that an important part of it is due to those electrons trapped in the ripple of the magnetic field.
前回の理想MHDバルーニング安定性に関するTJ-IIヘリアック標準配位の研究に対する運動論的補正を、一般磁場形状におけるイオンジャイロ半径スケールの垂直波長を持つモードに対するジャイロ運動論的マクスウェル方程式から導出された基準を用いて数値計算した。この基準では、有限イオンジャイロ半径効果と捕捉粒子効果が一次で保持される。温度勾配の存在と、イオン温度と電子温度の違いが考慮されている。TJ-IIにとって関連する運動論的領域は中間周波数領域であることが見出され、電子サイクロトロン共鳴加熱(ECRH)プラズマを考える場合、関連する全領域にわたってωbi, ωti < γ < ωbe, ωte となる。したがって、捕捉電子のみが計算に含まれる。不安定バルーニングモードの反磁性安定化に対する閾値ポロイダル波数μが得られ、不安定性領域の動径幅の約30%の減少が見出された。成長率への捕捉電子の寄与は、この閾値以下のポロイダル波数を持つ全てのモードに対して不安定化に寄与することが示され、摂動的に評価された結果、その重要な部分が磁場のリップルに捕捉された電子によるものであることが示された。