The error-field penetration process of the dynamic ergodic divertor (DED) on the TEXTOR tokamak has been investigated analytically in terms of a single fluid MHD model with a finite plasma resistivity and viscosity in a cylindrical geometry. The linear model produces a localization of the induced current at the resonance surface and predicts a vortex structure of the velocity field near the resonance layer. Moreover, effects of the Alfvén resonance for the error-field penetration are identified by two peaks in the radial profiles of the perturbed toroidal current and the perturbed magnetic flux when the relative rotation velocity between the DED and the rotating tokamak plasma is set to large. Fine structures of the vorticity induced by the DED in the vicinity of the rational surface disappear by introducing a finite plasma perpendicular viscosity. In addition, it is shown that the two peaks of the perturbed toroidal current overlap by an anomalous plasma perpendicular viscosity. Likewise, a bifurcation of the penetration process from the suppressed to the excited state is obtained by a quasi-linear approach taking into account modifications of the radial profiles of the equilibrium current and the plasma rotation due to the DED. A comparison with real experimental results of the DED on the TEXTOR tokamak is shown.
TEXTORトカマクにおける動的エルゴディックダイバータ(DED)の誤差場浸透過程を、円筒幾何学における有限抵抗率と有限粘性を有する単一流体MHDモデルに基づいて解析的に調べた。線形モデルは、共鳴面における誘起電流の局在化を示し、共鳴層近傍における速度場の渦構造を予測する。さらに、DEDと回転するトカマクプラズマとの間の相対回転速度を大きく設定した場合、摂動トロイダル電流および摂動磁束の動径分布における2つのピークによって、誤差場浸透に対するアルヴェン共鳴の影響が特定される。有限のプラズマ垂直粘性を導入することにより、有理面近傍でDEDによって誘起される渦度の微細構造は消滅する。さらに、異常なプラズマ垂直粘性によって、摂動トロイダル電流の2つのピークが重なることが示される。同様に、DEDによる平衡電流およびプラズマ回転の動径分布の修正を考慮した準線形アプローチにより、抑制状態から励起状態への浸透過程の分岐が得られる。TEXTORトカマクにおけるDEDの実際の実験結果との比較を示す。