Disruption mitigation experiments with supersonic molecular beam injection of argon gas on J-TEXT were conducted to explore the evolution process during multistage minor disruption. The corresponding numerical simulation was performed using a 3D magnetohydrodynamic (MHD) code, namely, NIMROD (Sovinec et al 2004 J. Comput. Phys. 195 355). The experimental and numerical simulation results are shown in the following. The central plasma temperature decreases to less than tens of electovolts after a relatively long period of multistage thermal collapse. Different MHD instability modes appear when the impurity cold front propagates toward the q = 2 surface. During the burst of MHD activity and central plasma thermal collapse, the heat flux is transferred from the core region to the plasma boundary. Further numerical simulation results show that the MHD process is accompanied by a significant increase in the core-oriented spread of impurities through the q = 2 surface. During the transition stage from the minor disruption to the major disruption, the high order modes play an important role and the magnitude of the n = 3 growth rate is even larger than that of the n = 1 or n = 2 mode. What seems to separate major from minor disruptions is that in a minor disruption, a single MHD crash is not sufficient to cause a full radiative collapse.
J-TEXTにおけるアルゴンガスの超音速分子ビーム入射を用いたディスラプション緩和実験を実施し、多段階マイナーディスラプション中の進化過程を調査した。対応する数値シミュレーションは、3次元磁気流体力学(MHD)コードであるNIMROD(Sovinec et al 2004 J. Comput. Phys. 195 355)を用いて行われた。実験結果と数値シミュレーション結果を以下に示す。中心プラズマ温度は、比較的長い期間の多段階熱崩壊の後に、数十電子ボルト未満まで低下する。不純物冷前端がq=2面に向かって伝播する際に、異なるMHD不安定性モードが現れる。MHD活動のバーストと中心プラズマ熱崩壊の間、熱流束はコア領域からプラズマ境界へ輸送される。さらなる数値シミュレーション結果は、MHD過程がq=2面を通る不純物のコア方向への広がりの顕著な増加を伴うことを示している。マイナーディスラプションからメジャーディスラプションへの遷移段階では、高次モードが重要な役割を果たし、n=3の成長率の大きさはn=1またはn=2のモードのそれよりもさらに大きい。メジャーディスラプションとマイナーディスラプションを分けるものは、マイナーディスラプションでは、単一のMHDクラッシュが完全な放射崩壊を引き起こすには不十分であることである。