Results of calculations and analysis of the penetration of resonant magnetic perturbations (RMP) into tokamak plasma are presented. The TEAR code used for the calculations is based on a two-fluid magnetohydrodynamics approximation that gives coupled diffusion-type equations for the magnetic flux perturbation and for plasma rotation velocities in toroidal and poloidal directions. The radial distribution of the magnetic flux perturbation is calculated taking account of an externally applied RMP and magnetic perturbation generated by an eddy current in the resistive-vacuum vessel. The decoupling of magnetic-island velocity from the velocity of plasma rotation is employed in the calculations according to available experimental evidence and corresponding theoretical understanding. The account of this decoupling, as well as of plasma rotation in the poloidal direction in addition to the toroidal one, reduces the RMP penetration threshold and accelerates the penetration process. The main attention is paid to the dependences of the RMP penetration dynamics on the simulation conditions. The simulation findings are compared with available experimental data. Some predictions of the penetration threshold values for ITER conditions are presented.
トカマクプラズマへの共鳴磁気摂動(RMP)の侵入に関する計算および解析の結果を示す。計算に使用したTEARコードは、磁束摂動と、トロイダル方向およびポロイダル方向のプラズマ回転速度に関する連成した拡散型方程式を与える二流体磁気流体力学近似に基づいている。磁束摂動の径方向分布は、外部印加RMPと、抵抗性真空容器内の渦電流によって生成される磁気摂動を考慮して計算される。磁気島速度とプラズマ回転速度との非結合化は、利用可能な実験的証拠と対応する理論的理解に従って計算に採用されている。この非結合化を考慮することは、トロイダル方向に加えてポロイダル方向のプラズマ回転を考慮することとともに、RMP侵入閾値を低下させ、侵入過程を加速する。主な注意は、RMP侵入ダイナミクスのシミュレーション条件への依存性に向けられている。シミュレーション結果は、利用可能な実験データと比較される。ITER条件における侵入閾値のいくつかの予測が提示される。