Accurate prediction of the n = 0 axisymmetric growth rate (γ) is critical for controlled tokamak operation. Conventional rigid linearized displacement models treat plasma as rigid, but this linearization neglects essential perturbed dynamics for vertical growth rate analysis. We found that the rigid perturbed model systematically underestimates γ by two-fold in flat-top and operational transition periods on Alcator C-Mod and SPARC. To investigate this we use a non-rigid plasma response model with a magnetic equilibrium-free-boundary Grad–Shafranov evolution linearized framework that self-consistently captures plasma deformation and current redistribution. Analysis of 165 Alcator C-Mod H-mode discharges confirms higher γ predictions from the non-rigid perturbed model during current flat-top, particularly at high elongation (κLCFS) at the last closed flux surface and internal inductance (). Sensitivity studies identify plasma current density distribution as the dominant driver. Further, active feedback simulations show that even with thick passive walls, non-rigid effects can dominate, doubling the predicted γ compared with rigid perturbation during vertical kick pacing events.
n = 0軸対称成長率（γ）の正確な予測は、制御されたトカマク運転にとって極めて重要である。従来の剛体線形化変位モデルはプラズマを剛体として扱うが、この線形化は垂直成長率解析に必須の摂動ダイナミクスを無視する。我々は、剛体摂動モデルがAlcator C-ModおよびSPARCの平坦部および運転遷移期においてγを系統的に2倍過小評価することを見いだした。これを調査するため、磁気平衡の自由境界Grad–Shafranov発展を線形化した枠組みを持つ非剛体プラズマ応答モデルを用いる。このモデルは、プラズマ変形と電流再分布を自己無撞着に捕捉する。165回のAlcator C-Mod Hモード放電の解析により、電流平坦部、特に最終閉磁気面における高伸長度（κLCFS）と内部インダクタンス（）において、非剛体摂動モデルによるγ予測がより高いことが確認された。感度解析により、プラズマ電流密度分布が主要な駆動要因であることが特定された。さらに、能動フィードバックシミュレーションは、厚い受動壁があっても非剛体効果が支配的になり得ること、垂直キックペーシング事象中に剛体摂動と比較して予測γが2倍になることを示している。