Calculations of the plasma response to applied non-axisymmetric fields in several DIII-D discharges show that predicted displacements depend strongly on the edge current density. This result is found using both a linear two-fluid-MHD model (M3D-C1) and a nonlinear ideal-MHD model (VMEC). Furthermore, it is observed that the probability of a discharge being edge localized mode (ELM)-suppressed is most closely related to the edge current density, as opposed to the pressure gradient. It is found that discharges with a stronger kink response are closer to the peeling–ballooning stability limit in ELITE simulations and eventually cross into the unstable region, causing ELMs to reappear. Thus for effective ELM suppression, the RMP has to prevent the plasma from generating a large kink response, associated with ELM instability. Experimental observations are in agreement with the finding; discharges which have a strong kink response in the MHD simulations show ELMs or ELM mitigation during the RMP phase of the experiment, while discharges with a small kink response in the MHD simulations are fully ELM suppressed in the experiment by the applied resonant magnetic perturbation. The results are cross-checked against modeled 3D ideal MHD equilibria using the VMEC code. The procedure of constructing optimal 3D equilibria for diverted H-mode discharges using VMEC is presented. Kink displacements in VMEC are found to scale with the edge current density, similar to M3D-C1, but the displacements are smaller. A direct correlation in the flux surface displacements to the bootstrap current is shown.
複数のDIII-D放電における非軸対称場に対するプラズマ応答の計算により、予測される変位が端部電流密度に強く依存することが示された。この結果は、線形二流体MHDモデル（M3D-C1）と非線形理想MHDモデル（VMEC）の両方を用いて得られたものである。さらに、放電がELM抑制される確率は、圧力勾配ではなく端部電流密度に最も密接に関連することが観測された。キンク応答がより強い放電は、ELITEシミュレーションにおけるピーリング・バルーニング安定性限界により近く、最終的に不安定領域へと達してELMが再発生することが見出された。したがって、ELM抑制を効果的に行うためには、RMPがプラズマにおける大きなキンク応答の生成を防ぐ必要があり、これはELM不安定性と関連している。実験的観測はこの知見と一致しており、MHDシミュレーションで強いキンク応答を示す放電は、実験のRMP位相中にELMまたはELM緩和を示す一方、MHDシミュレーションで小さなキンク応答を示す放電は、印加された共鳴磁場摂動によって実験で完全にELMが抑制される。結果は、VMECコードを用いたモデル化された3D理想MHD平衡に対して相互検証が行われた。ダイバータ配位のHモード放電に対する最適な3D平衡を構築する手順がVMECを用いて提示された。VMECにおけるキンク変位は、M3D-C1と同様に端部電流密度とともにスケーリングすることが見出されたが、その変位はより小さい。磁気面変位とブートストラップ電流との間の直接的な相関が示された。