The authors present a time dependent analysis of current drive due to the nonlinear Hall effect in spherical plasmas and apply this to the rotamak. In the rotamak experiments a rotating magnetic field is applied to a roughly spherical plasma and a combination of toroidal and poloidal currents are driven due to the nonlinear interaction of the oscillating currents and magnetic fields, giving a compact toroidal equilibrium. This study verifies that the currents can be established within a reasonable time and indicates the scaling of this characteristic time with respect to the parameters of the plasma, e.g. resistivity and density. The technique developed can be used efficiently to investigate the current driven by an oscillating field; and, indeed, has predicted the existence of 2 omega and higher temporal harmonics in the driven current, an observation which was subsequently confirmed experimentally. By integrating the equations for a sufficiently long time an alternative method is provided to determine the steady-state current driven by a rotating field and the consequent magnetohydrodynamic equilibrium configuration.
著者らは、球状プラズマにおける非線形ホール効果による電流駆動の時間依存解析を提示し、これをロータマクに適用する。ロータマク実験では、回転磁場がほぼ球状のプラズマに印加され、振動する電流と磁場の非線形相互作用により、トロイダル電流とポロイダル電流の組み合わせが駆動され、コンパクトなトロイダル平衡が形成される。本研究は、電流が合理的な時間内に確立され得ることを検証し、この特性時間のプラズマパラメータ(例えば、抵抗率や密度)に対するスケーリングを示す。開発された手法は、振動磁場による電流駆動を効率的に調査するために使用でき、実際に、駆動電流における2次および高次の時間高調波の存在を予測しており、この観測結果はその後実験的に確認された。方程式を十分に長い時間にわたって積分することにより、回転磁場によって駆動される定常電流と、それに伴う磁気流体力学平衡配置を決定するための代替手法が提供される。