Mechanisms of plasma rotation effects on edge magnetohydrodynamic (MHD) stability are investigated numerically by introducing energies that are distinguished by physics. By comparing them, it is found that an edge-localized MHD mode is destabilized by the difference between the eigenmode frequency and the equilibrium toroidal rotation frequency, which is induced by rotation shear. In addition, this destabilizing effect is found to be effective in the shorter wavelength region. The effect of poloidal rotation on the edge MHD stability is also investigated. Under the assumption that the change in equilibrium by poloidal rotation is negligible, it is identified numerically that poloidal rotation can have both stabilizing and destabilizing effects on the edge MHD stability, which depends on the direction of poloidal rotation. A numerical analysis demonstrates that these effects of plasma rotation in both the toroidal and poloidal directions can play important roles in type-I edge-localized mode phenomena in JT-60U H-mode plasmas.
プラズマ回転が周辺MHD安定性に及ぼす効果のメカニズムを、物理的に区別されるエネルギーを導入することにより数値的に調べた。それらを比較することにより、周辺局在MHDモードは、回転シアによって誘起される固有振動数とトロイダル平衡回転周波数との差によって不安定化されることが見出された。さらに、この不安定化効果は短波長領域で有効であることが示された。また、ポロイダル回転が周辺MHD安定性に及ぼす効果についても調べた。ポロイダル回転による平衡の変化が無視できるという仮定の下で、ポロイダル回転はその方向に依存して周辺MHD安定性に対して安定化効果と不安定化効果の両方を有し得ることが数値的に確認された。数値解析により、トロイダル方向およびポロイダル方向の両方におけるプラズマ回転のこれらの効果が、JT-60UのHモードプラズマにおけるタイプI周辺局在モード現象において重要な役割を果たし得ることが実証された。