The coupling of the internal kink to an external m/n = 1/1 perturbation is studied for profiles that are known to result in a saturated internal kink in the limit of a cylindrical tokamak. It is found from three-dimensional equilibrium calculations that, for A ≈ 30 circular plasmas and A ≈ 3 elliptical shapes, this coupling of the boundary perturbation to the internal kink is strong; i.e., the amplitude of the m/n = 1/1 structure at q = 1 is large compared with the amplitude applied at the plasma boundary. Evidence suggests that this saturated internal kink, resulting from small field errors, is an explanation for the TEXTOR and JET measurements of q0 remaining well below unity throughout the sawtooth cycle, as well as the distinction between sawtooth effects on the q-profile observed in TEXTOR and DIII-D. It is proposed that this excitation, which could readily be applied with error field correction coils, be explored as a mechanism for controlling sawtooth amplitudes in high-performance tokamak discharges. This result is then combined with other recent tokamak results to propose an L-mode approach to fusion in tokamaks.
内部キンクと外部m/n＝1/1摂動との結合を、円筒トカマクの極限において飽和内部キンクをもたらすことが知られている分布について研究する。三次元平衡計算から、A≈30の円形プラズマおよびA≈3の楕円形状の場合、この境界摂動と内部キンクとの結合は強いこと、すなわちq＝1におけるm/n＝1/1構造の振幅はプラズマ境界に印加された振幅と比較して大きいことが見出された。証拠は、小さな磁場誤差に起因するこの飽和内部キンクが、鋸歯状振動周期を通じてq0が1を十分に下回ったままであるというTEXTORおよびJETの測定結果、ならびにTEXTORとDIII-Dで観測された鋸歯状振動のq分布への影響の差異の説明となることを示唆している。この励起は誤差磁場補正コイルを用いて容易に印加できるものであり、高性能トカマク放電における鋸歯状振動振幅を制御する機構として探求されることが提案される。この結果はその後、他の最近のトカマク結果と組み合わせて、トカマクにおけるLモード方式の核融合を提案するために用いられる。