Fundamental theory, experimental observations and modelling of resistive wall mode (RWM) dynamics and active feedback control are reported. In the RWM, the plasma responds to and interacts with external current-carrying conductors. Although this response is complex, it is still possible to construct simple but accurate models for kink dynamics by combining separate determinations for the external currents, using the VALEN code, and for the plasma's inductance matrix, using an magnetohydrodynamics code such as DCON. These computations have been performed for wall-stabilized kink modes in the HBT-EP device, and they illustrate a remarkable feature of the theory: when the plasma's inductance matrix is dominated by a single eigenmode and when the surrounding current-carrying structures are properly characterized, then the resonant kink response is represented by a small number of parameters. In HBT-EP, RWM dynamics are studied by programming quasi-static and rapid 'phase-flip' changes of the external magnetic perturbation and directly measuring the plasma response as a function of kink stability and plasma rotation. The response evolves in time, is easily measured, and involves excitation of both the wall-stabilized kink and the RWM. High speed, active feedback control of the RWM using VALEN-optimized mode-control techniques and high-throughput digital processors is also reported. Using newly installed control coils that directly couple to the plasma surface, experiments demonstrate feedback suppression of the kink instability in rapidly rotating plasmas near the ideal wall stability limit.
基礎理論、実験的観測、および抵抗性壁モード（RWM）ダイナミクスと能動フィードバック制御のモデリングについて報告する。RWMにおいて、プラズマは外部の電流担体と応答し、相互作用する。この応答は複雑であるが、外部電流をVALENコードを用いて、またプラズマのインダクタンス行列をDCONなどの磁気流体力学コードを用いて、それぞれ個別に決定することにより、キンクダイナミクスの単純かつ正確なモデルを構築することが可能である。これらの計算はHBT-EP装置における壁安定化キンクモードに対して実施され、この理論の顕著な特徴を実証している：プラズマのインダクタンス行列が単一の固有モードによって支配され、周囲の電流担体が適切に特性化される場合、共鳴キンク応答は少数のパラメータによって表現される。HBT-EPにおいて、RWMの研究は、外部磁場摂動の準静的および高速な「位相反転」変化をプログラムし、キンク安定性とプラズマ回転の関数としてプラズマ応答を直接測定することにより行われる。この応答は時間的に発展し、容易に測定可能であり、壁安定化キンクとRWMの両方の励起を伴う。VALENコードで最適化されたモード制御手法と高速デジタル信号処理を用いたRWMの高速能動フィードバック制御も報告されている。新たに設置されたプラズマ表面に直接結合する制御コイルを用いた実験により、理想壁安定性限界近傍で高速回転するプラズマにおけるキンク不安定性のフィードバック抑制が実証された。