In this paper, we present numerical tools convenient for the investigation of tokamak discharges with current holes. These tools allow the computation of fixed- and free-boundary equilibria with current holes, their representation in Boozer co-ordinates, the determination of the corresponding magnetic fields, field line tracing and also tracing of guiding centre orbits inside the hole. The numerical methods are tested by using two example configurations with different hole sizes. Furthermore, an equilibrium reconstruction of an ASDEX Upgrade discharge is performed. The motional Stark effect polarization angles of this discharge, which indicate a small current hole in the plasma centre, are reproduced by a numerical fit of various equilibrium parameters including pressure profile, rotational transform profile and poloidal coil currents. The resulting plasma parameters lie well inside the experimental error margins.
本論文では，電流ホールを有するトカマク放電の調査に便利な数値ツールを提示する。これらのツールにより，電流ホールを有する固定境界および自由境界平衡の計算，それらのブーザー座標での表現，対応する磁場の決定，磁力線追跡，ならびにホール内部でのガイドセンター軌道の追跡が可能となる。数値手法は，異なるホールサイズを有する2つの例示配置を用いて検証される。さらに，ASDEX Upgrade放電の平衡再構成が実行される。この放電の運動スターク効果偏光角は，プラズマ中心部に小さな電流ホールが存在することを示しており，圧力分布，回転変換分布，ポロイダルコイル電流を含む様々な平衡パラメータの数値フィットによって再現される。得られたプラズマパラメータは，実験誤差範囲内に十分収まっている。