A simple transport model is developed to study the dynamical evolution of an auxiliary heated tokamak plasma during the transition to a high beta, ballooning mode second-stable equilibrium. The effect of the ballooning mode stability on the transport is incorporated by prescribing an enhanced thermal diffusion in the unstable region. The resultant highly non-linear transport equation is solved numerically as an initial value problem, and also analytically by means of boundary layer theory. In particular, the auxiliary heating power P required for global transition of a flux-conserving tokamak plasma to the second stability regime is found to scale as where χmax is the instability induced thermal conductivity enhancement factor and τE is the confinement time in the ballooning stable regime.
単純な輸送モデルを構築し、高ベータ、バルーニングモード第二安定平衡への遷移中の補助加熱トカマクプラズマの動的進化を研究する。バルーニングモードの安定性が輸送に及ぼす影響は、不安定領域において拡散係数を増大させることで組み込まれる。結果として得られる強非線形輸送方程式は、初期値問題として数値的に解かれ、また境界層理論を用いて解析的にも解かれる。特に、フラックス保存トカマクプラズマが第二安定領域へ全球遷移するために必要な補助加熱パワーPは、χmaxを不安定性による熱拡散係数の増大因子、τをバルーニング安定領域における閉じ込め時間とすると、P ∝ χmax/τ というスケーリングに従うことが見出される。