Three-dimensional, ideal MHD tokamak equilibria are computed with the free-boundary NEMEC code, and their stability properties are investigated with the CAS3DN code, which is an ideal, linear MHD code. Numerical problems are discussed in detail by means of a test equilibrium with a large helical core. Further computations are performed for AUG-type equilibria perturbed by resonant magnetic perturbation (RMP) fields, and an ITER scenario taking into account the toroidal field ripple and perturbation fields caused by test blanket modules (TBMs). Moreover, a quantitative measure of the corrugation of the flux surfaces is introduced. It is found that the contour of the corrugation on equilibrium flux surfaces reflect the ideal kink structures of rational-q surfaces, and the periodicity of the external perturbation fields. Both stabilizing and destabilizing effects of the RMP fields, and the influence of the TBMs on the stability properties are observed.
三次元理想MHDトカマク平衡は、自由境界NEMECコードを用いて計算され、その安定性特性は、理想的な線形MHDコードであるCAS3DNコードを用いて調査される。数値的問題は、大きなヘリカルコアを持つテスト平衡を用いて詳細に議論される。さらに、共鳴磁場摂動(RMP)場によって摂動されたAUG型平衡、およびテストブランケットモジュール(TBM)によって引き起こされるトロイダル場リップルと摂動場を考慮したITERシナリオについて計算が行われる。さらに、磁気面の起伏の定量的尺度が導入される。平衡磁気面上の起伏の輪郭は、有理q面の理想キンク構造と外部摂動場の周期性を反映していることが見出される。RMP場の安定化および不安定化効果の両方、ならびに安定性特性に対するTBMの影響が観察される。