AbstractThe effect of the passive plate stabilizer on the ideal magnetohydrodynamic (MHD) stability is numerically studied in order to guide its design in the proposed Korea Superconducting Tokamak Advanced Research (KSTAR). The parametric study is systematically performed by taking into account the two major variables: the plate’s distance from the plasma surface, and the poloidal (toroidally continuous) vacuum gap required for the access of neutral beam ports and other diagnostics near the outboard mid-plane. Extensive calculations are carried out on the plasma beta limits for low-n (n being toroidal mode number) MHD modes in several major operating regimes. The results lead to a practical and optimistic design point: plasma-wall separation ≈10 cm, and the outboard gap having a vertical separation of about 80 cm between the upper and lower plates. This is one of the choices that will make it feasible to achieve the advanced operation with bootstrap current fraction of over 80% at βn=5 in the reversed shear mode in KSTAR.
受動板安定化装置が理想磁気流体力学（MHD）安定性に及ぼす効果を、提案中の韓国超伝導核融合研究装置（KSTAR）におけるその設計を導くために数値的に研究した。パラメトリック研究は、2つの主要な変数、すなわちプラズマ表面からの板の距離と、外側中平面付近の中性粒子入射ポートおよびその他の診断装置へのアクセスに必要なポロイダル方向（トロイダル方向に連続な）真空ギャップを考慮して系統的に実施した。低次のトロイダルモード数nを有するMHDモードに対するプラズマベータ限界について、いくつかの主要な運転領域において広範な計算を実施した。その結果、実用的かつ楽観的な設計点が得られた：プラズマ・壁間隔は約10cm、外側ギャップは上下板間で約80cmの鉛直方向分離を有する。これは、KSTARにおける反転シアモードでβ_N=5、ブートストラップ電流割合が80%を超える先進運転を達成することを可能にする選択肢の一つである。