The cylindrical MHD model integrated with a feedback system is applied to the study of resistive wall mode (RWM) in reversed field pinch (RFP) plasmas. The model takes into account the compressibility, longitudinal flow, viscosity and resistive wall with a finite thickness. The study, via both analytical and numerical analyses, provides a physical understanding on the following subjects: firstly, on the nature of the instability spectrum of the RWM observed in RFP plasmas; specifically, the growth rates of the two groups of the RWMs (internally non-resonant and externally non-resonant) have opposite dependence on the variation of the field reversal. Secondly, on the response of the unstable plasmas to the feedback control in RFPs, the mode behaviour in plasmas under the feedback is clarified and discussed in detail. Finally, the linear solutions of time evolution of RWM instability in various feedback scenarios are given. The effects of the wall proximity, the sensor location and the system response time are discussed, respectively.
円筒MHDモデルにフィードバック制御系を統合したものを、逆転磁場ピンチ(RFP)プラズマにおける抵抗性壁モード(RWM)の研究に適用する。このモデルは、圧縮性、縦方向流れ、粘性、および有限厚さの抵抗性壁を考慮に入れている。本研究は、解析的および数値的解析の両方を通じて、以下の主題に関する物理的理解を提供する:第一に、RFPプラズマで観測されるRWMの不安定性スペクトルの性質、具体的には、2つのグループのRWM(内部非共鳴モードと外部非共鳴モード)の成長率が、磁場反転の変化に対して逆の依存性を示すこと。第二に、RFPにおける不安定プラズマのフィードバック制御への応答、すなわち、フィードバック制御下でのプラズマ中のモード挙動が詳細に解明され、議論されること。最後に、様々なフィードバックシナリオにおけるRWM不安定性の時間発展の線形解が提示される。壁の近接性、センサーの位置、およびシステムの応答時間の影響が、それぞれ議論される。