Results from an array oftheoretical and computational tools developed to treat theinstabilities of most interest for high performance tokamak dischargesare described. The theory and experimental diagnostic capabilitieshave now been developed to the point where detailed predictions can beproductively tested so that competing effects can be isolated andeither eliminated or confirmed. The linear MHDstability predictions using high quality discharge equilibriumreconstructions are tested against the observations for theprincipal limiting phenomena in DIII-D: L mode negative central shear(NCS) disruptions, H mode NCS edge instabilities, and tearing andresistive wall modes (RWMs) in long pulse discharges. In the case ofpredominantly ideal plasma MHD instabilities, agreement between thecode predictions and experimentally observed stability limits andthresholds can now be obtained to within several per cent, and thepredicted fluctuations and growth rates to within the estimatedexperimental errors. Edge instabilities can be explained by a newmodel for edge localized modes as predominantly ideal instabilitieswith low to intermediate toroidal mode number. Accurate idealcalculations are critical to demonstrating RWM stabilization by plasmarotation, and the ideal eigenfunctions provide a good representationof the RWM structure when the plasma rotation slows. Idealeigenfunctions can then be used to predict stabilization usingactive feedback. For non-ideal modes, the agreement in some cases ispromising. Δ' calculations, for example, indicate that some dischargesare linearly unstable to classical tearing modes, consistent with theobserved growth of islands in those discharges. Nevertheless, thereis still a great deal of improvement required before the non-idealpredictive capability can routinely approach levels similar to thosefor the ideal comparisons.
高性能トカマク放電において最も重要な不安定性を扱うために開発された一連の理論的・計算的ツールによる結果について述べる。理論および実験的診断能力は、詳細な予測を生産的に検証し、競合する効果を分離して排除または確認できる段階にまで発展している。DIII-Dにおける主要な制限現象、すなわちLモード負中心磁気シア(NCS) disruption、HモードNCSエッジ不安定性、および長パルス放電におけるテアリングモードと抵抗性壁モード(RWM)に対して、高品質の放電平衡再構成を用いた線形MHD安定性予測を観測結果と比較検証する。主として理想的なプラズマMHD不安定性の場合、コード予測と実験的に観測された安定性限界および閾値との一致は数パーセント以内で得られるようになり、予測された揺動および成長率も推定実験誤差の範囲内で一致する。エッジ不安定性は、低〜中トロイダルモード数を有する主として理想的な不安定性として、エッジ局在モードの新しいモデルによって説明できる。正確な理想計算は、プラズマ回転によるRWM安定化の実証に不可欠であり、理想固有関数はプラズマ回転が遅くなった際のRWM構造の良好な表現を提供する。理想固有関数はその後、能動フィードバックを用いた安定化の予測に使用できる。非理想モードの場合、一致は一部のケースで有望である。例えば、Δ'計算は、いくつかの放電が古典的テアリングモードに対して線形不安定であることを示しており、これはそれらの放電で観測された磁気島の成長と整合する。それでもなお、非理想予測能力が日常的に理想比較と同程度の水準に達するまでには、依然として大幅な改善が必要である。