We investigate the penetration threshold of resonant magnetic perturbation (RMP) by the external coils in the Large Helical Device (LHD) for various plasma aspect ratio configurations. The qualitative dependence on the collisionality is opposite to that in a high plasma aspect configuration; this is a quite unique property first found in the LHD. We also investigate the threshold dependence on the ion species, and find that the threshold in deuterium discharges is much smaller than that in hydrogen discharges. In all cases the thresholds are higher as the poloidal rotation becomes faster, which shows that poloidal rotation is the dominant driver to the RMP shielding. This is qualitatively consistent with the torque balance model between the electromagnetic and poloidal viscous torques. In a configuration of the LHD, the dependence of the threshold on the density is qualitatively similar to that in Ohmic tokamak plasmas, but the beta dependence is opposite to that of tokamaks. The difference arises from the cause of the viscous torque.
我々は、大型ヘリカル装置(LHD)において、様々なプラズマアスペクト比配位に対して、外部コイルによる共鳴磁場摂動(RMP)の侵入閾値を調査した。衝突頻度に対する定性的な依存性は、高アスペクト比配位におけるそれとは逆であり、これはLHDで初めて見出された極めて特異な性質である。また、イオン種に対する閾値の依存性も調査し、重水素放電における閾値は水素放電におけるそれよりもはるかに小さいことを見出した。すべてのケースにおいて、ポロイダル回転が速くなるほど閾値は高くなり、これはポロイダル回転がRMP遮蔽の支配的要因であることを示している。これは、電磁トルクとポロイダル粘性トルクの間のトルクバランスモデルと定性的に一致する。LHDのある配位において、密度に対する閾値の依存性はオーミックトカマクプラズマにおけるそれと定性的に類似しているが、ベータに対する依存性はトカマクのそれとは逆である。この差異は、粘性トルクの原因に起因する。