Self-generated n = 1 magnetic perturbation from coupled tearing modes results in mitigation of sawtooth crash, i.e. reduction of sawtooth period and crash amplitude by a factor of several 10 or 100 s (to a few ms and a few or 10 s eV, respectively), which is commonly observed prior to plasma disruption in the KSTAR tokamak. Quasi-3D visualization of the mitigation process shows strong correlations between the sawtooth dynamics and the tearing modes: (1) rapid destabilization of internal m/n = 1/1 mode in the core region followed by incomplete relaxation in the presence of the m/n = 2/1 and 3/1 tearing modes, where the spatial orientation of the relaxation channel is aligned with the displacement direction of core flux surfaces due to the tearing modes, and (2) more reduction of the sawtooth period and amplitude for higher amplitude tearing modes. Application of external n = 1 magnetic perturbation further reduces the sawtooth period and amplitude. The sawtooth mitigation is suggested as an additional disruption warning alarm.
自己生成されたn = 1磁気摂動は、結合したテアリングモードに起因し、鋸歯状波クラッシュの緩和、すなわち鋸歯状波周期と振幅の低減をもたらす。その低減係数は数10倍から100倍(数msから数10ms、数eVから数10eV)に及ぶ。これはKSTARトカマクにおけるプラズマ disruption の前に一般的に観測される。準3次元可視化による緩和過程の解析は、鋸歯状波ダイナミクスとテアリングモードの間に強い相関を示す:(1) m/n = 1/1 内部モードの急速な不安定化がコア領域で発生し、その後、m/n = 2/1 および 3/1 テアリングモードの存在下で不完全な緩和が生じる。ここで、緩和チャネルの空間的配向は、テアリングモードによるコア磁束面の変位方向と一致する。(2) テアリングモードの振幅が大きいほど、鋸歯状波周期と振幅の低減がより顕著になる。外部からの n = 1 磁気摂動の印加は、鋸歯状波周期と振幅をさらに低減する。鋸歯状波の緩和は、追加の disruption 警告アラームとして提案される。