This paper describes the first successful realization of the magnetic detection of the free boundary plasma shift for helical plasmas. A procedure for determining the equilibrium plasma displacement in a stellarator by means of external magnetic field measurements (psi loops and modulated Rogowski coils) is discussed. Recent experimental results, the normalized displacement Δb/ap as a function of volume averaged beta ⟨β⟩, are discussed and compared with analytical and published numerical MHD computational results. The typical measured plasma boundary shift, Δb/ap, in the standard Heliotron-E configuration (Rp = 2.20 m, ap = 0.21 m, ι(0)/2π ~ 0.53, ι(ap)/2π ~ 2.8) is (8-10) × 10-3, when the volume averaged beta is 0.50%. The measured normalized plasma boundary shift is nearly proportional to the diamagnetic volume averaged beta, for values of beta up to 0.95%. The magnetically determined plasma boundary shift Δb is less than 3 mm. The experimental observations on shift (Δb/ap versus ⟨β⟩dia) are compared with the analytically expected plasma boundary shift. The measured shift lies in the range between the expected upper limit (Δb/ap = β(0)/2βeq) and the lower limit (Δb/ap= ⟨β⟩/2βeq), where βeq=[ι(ap)/2π]2(ap/Rp) ~ 0.77 for the standard configuration of Heliotron-E. It is found that the measured plasma boundary shift depends strongly on the initial vacuum magnetic configuration parameters such as the horizontal position of the magnetic axis and the rotational transform. When the vacuum magnetic axis is shifted inward towards the major axis, significant decreases of the normalized plasma shift (Δb/ap) and of the plasma induced vertical field are observed, which are interpreted as being due to a reduction of the Pfirsch-Schluter current
本論文は、ヘリカルプラズマの自由境界プラズマ変位の磁気検出の初めての成功した実現について述べている。外部磁場測定（プサイループおよび変調ロゴスキーコイル）によるステラレータ内の平衡プラズマ変位を決定する手順が議論される。最近の実験結果、すなわち体積平均ベータ⟨β⟩の関数としての規格化変位Δb/apが議論され、解析的および公表された数値MHD計算結果と比較される。標準的なヘリオトロンE配位（Rp = 2.20 m, ap = 0.21 m, ι(0)/2π ~ 0.53, ι(ap)/2π ~ 2.8）における典型的な測定プラズマ境界変位Δb/apは、体積平均ベータが0.50%のとき、(8-10) × 10-3である。測定された規格化プラズマ境界変位は、ベータ値が0.95%まで、反磁性体積平均ベータにほぼ比例する。磁気的に決定されたプラズマ境界変位Δbは3 mm未満である。変位に関する実験的観測（Δb/ap対⟨β⟩dia）は、解析的に予想されるプラズマ境界変位と比較される。測定された変位は、予想される上限（Δb/ap = β(0)/2βeq）と下限（Δb/ap= ⟨β⟩/2βeq）の間の範囲にある。ここで、ヘリオトロンEの標準配位ではβeq=[ι(ap)/2π]2(ap/Rp) ~ 0.77である。測定されたプラズマ境界変位は、磁気軸の水平位置や回転変換などの初期真空磁気配位パラメータに強く依存することが見出された。真空磁気軸が主軸に向かって内側にシフトされると、規格化プラズマ変位（Δb/ap）およびプラズマ誘起垂直磁場の有意な減少が観測され、これはピルシュ・シュリューター電流の減少によるものと解釈される。