Sheared toroidal rotation is found to increase the ideal external kink stability limit, thought to be the ultimate performance limit in fusion tokamaks. However, at rotation speeds approaching a significant fraction of the Alfvén speed, the toroidal rotation shear drives a Kelvin–Helmholtz-like global plasma instability. Optimizing the rotation profile to maximize the pressure before encountering external kink modes, but simultaneously avoiding flow-driven instabilities, can lead to a window of stability that might be attractive for operating future high-performance fusion devices such as a spherical tokamak component test facility.
トロイダル回転シアは、核融合トカマクにおける究極の性能限界と考えられる理想外部キンク安定限界を高めることが見出された。しかしながら、回転速度がアルフヴェン速度のかなりの割合に達すると、トロイダル回転シアはケルビン・ヘルムホルツ型の大域的プラズマ不安定性を駆動する。外部キンクモードに遭遇する前に圧力を最大化するように回転プロファイルを最適化しつつ、同時に流れ駆動不安定性を回避することにより、球状トカマク部品試験施設などの将来の高性能核融合装置の運転にとって魅力的となり得る安定窓が得られる可能性がある。