Nonlinear MHD calculations of the m/n=2/1 tearing mode in a low beta cylindrical tokamak are carried out, taking account of the plasma rotation with the effect of the magnetic field induced by an external helical current. A rotating magnetic island is locked to the external helical field through the damping torque Jϕh × Brh, where Brh is the radial component of the external helical field and Jϕh is the plasma current induced by the helical field and the plasma rotation. When the rotating flow velocity is high enough, the damping torque produces a strong velocity shear near the resonant surface until locking of the magnetic island occurs. After mode locking, the width of the magnetic island becomes larger than that in the case without a helical field because of phase matching between the external helical field and the locked magnetic island. The stabilizing effect of the velocity shear can be sustained by keeping the velocity profile in a transient state by applying an external helical field with alternating directions. This method also ensures that the magnetic island does not become mode locked by other mechanisms such as interaction with a resistive shell or an error field, which is often followed by major disruptions
低ベータ円筒トカマクにおけるm/n=2/1テアリングモードの非線形MHD計算を、外部ヘリカル電流によって誘起される磁場の効果を伴うプラズマ回転を考慮して実施した。回転する磁気アイランドは、減衰トルクJϕh × Brhを介して外部ヘリカル磁場にロックされる。ここで、Brhは外部ヘリカル磁場の径方向成分、Jϕhはヘリカル磁場とプラズマ回転によって誘起されるプラズマ電流である。回転流速度が十分に高い場合、減衰トルクは磁気アイランドのロックが生じるまで共鳴面近傍に強い速度シアを生成する。モードロック後、磁気アイランドの幅は、外部ヘリカル磁場とロックされた磁気アイランドとの間の位相整合により、ヘリカル磁場がない場合よりも大きくなる。速度シアの安定化効果は、交互方向の外部ヘリカル磁場を印加することによって速度分布を過渡状態に維持することで持続させることができる。この方法はまた、磁気アイランドが、抵抗性シェルや誤差磁場との相互作用などの他のメカニズムによってモードロックされないことを保証する。これはしばしば大規模ディスラプションに至るものである。