A gyrokinetic particle simulation is executed to clarify the effect of the electron inertia on the MHD phenomena in the reversed shear configuration of a cylindrical tokamak plasma. It is found that the collisionless (kinetic) double tearing modes grow at the Alfvén time scale and nonlinearly induce the internal collapse when the helical flux at the magnetic axis is less than that at the outer resonant surface. After the internal collapse, the secondary reconnection is induced by the current concentration due to the m = 2 convective flow. It is also clarified that a nonlinear dynamics accompanying the elementary processes caused by the m = 2 flow can generate a new reversed shear configuration with resonant surfaces. In the presence of the density gradient, after the full reconnection induced by the m = 2 mode, the radial electric field is found to be generated due to the difference of the E × B motion between ions and electrons. However, the intensity of the radial field is not as large as that induced by the collisionless kink mode.
円筒トカマクプラズマの逆シア配位におけるMHD現象に対する電子慣性の影響を明らかにするために、ジャイロ運動論的粒子シミュレーションが実行される。磁気軸におけるヘリカル磁束が外側の共鳴面におけるそれよりも小さいとき、無衝突(運動論的)二重テアリングモードがアルヴェン時間スケールで成長し、非線形的に内部崩壊を誘発することが見出される。内部崩壊後、m = 2 の対流フローによる電流集中によって二次リコネクションが誘発される。また、m = 2 フローによって引き起こされる素過程を伴う非線形ダイナミクスが、共鳴面を有する新しい逆シア配位を生成し得ることが明らかにされる。密度勾配の存在下では、m = 2 モードによって誘発される完全リコネクション後、イオンと電子の間の E × B 運動の差により、径方向電場が生成されることが見出される。しかしながら、径方向電場の強度は、無衝突キンクモードによって誘発されるものほど大きくはない。