The Mercier stability of the plasmas carrying bootstrap currents with different plasma collisionality is studied in the Large Helical Device (LHD). In the LHD configuration, the direction of the bootstrap current depends on the collisionality of the plasma through the change in the sign of the geometrical factor. When the beta value is raised by increasing the density of the plasma with a fixed low temperature, the plasma becomes more collisional and the collisionality approaches the plateau regime. In this case, the bootstrap current can flow in the direction so as to decrease the rotational transform. Then, the large Shafranov shift enhances the magnetic well and the magnetic shear, and therefore, the Mercier stability is improved. On the other hand, when the beta value is raised by increasing the temperature of the plasma with a fixed low density, the plasma collisionality becomes reduced to enter the collisionality regime. In this case, the bootstrap current flows so that the rotational transform should be increased, which is unfavourable for the Mercier stability.
異なるプラズマ衝突頻度を持つブートストラップ電流を伴うプラズマのメルシエ安定性が、大型ヘリカル装置(LHD)において研究されている。LHD配位では、ブートストラップ電流の方向は、幾何学的因子の符号の変化を通じてプラズマの衝突頻度に依存する。ベータ値が、固定された低温でプラズマ密度を増加させることによって上昇する場合、プラズマはより衝突的になり、衝突頻度はプラトー領域に近づく。この場合、ブートストラップ電流は回転変換を減少させる方向に流れることができる。すると、大きなシャフラノフシフトが磁気井戸と磁気シアを強化し、したがってメルシエ安定性が改善される。一方、ベータ値が、固定された低密度でプラズマ温度を増加させることによって上昇する場合、プラズマの衝突頻度は減少して無衝突領域に入る。この場合、ブートストラップ電流は回転変換が増加するように流れ、これはメルシエ安定性にとって不利である。