Magnetically confined plasmas can be characterized by different operational regimes, i.e. distinctive features of the spatial distributions of pressure and current. The problem of the sustainment of high-beta plasma regimes for long times via proper alignment of the current sources is analyzed. A criterion involving the change of profile and sign of the poloidal current density is shown to be critical in order to discriminate the different plasma regimes and to prescribe precise plasma profiles for the establishment of such scenarios. The change of the properties of the poloidal current density profile is then linked to the breaking of the magnetic topology of a part of the plasma Hamiltonian. In the framework of the theory for phase transitions in equilibrium systems, this topology breaking could explain the phase-transition like behavior found in the access to stationary advanced plasma regimes.
磁気閉じ込めプラズマは、圧力と電流の空間分布の特徴的な形状である様々な運転領域によって特徴づけられる。電流源の適切な配置による高ベータプラズマ領域の長時間維持の問題を解析する。ポロイダル電流密度の分布形状と符号の変化に関する基準が、異なるプラズマ領域を判別し、そのようなシナリオの確立のための正確なプラズマ分布を規定する上で重要であることを示す。ポロイダル電流密度分布の特性の変化は、プラズマハミルトニアンの一部の磁気トポロジーの破壊と関連づけられる。平衡系における相転移の理論の枠組みにおいて、このトポロジーの破壊は、定常的な先進プラズマ領域への到達において観測される相転移様の挙動を説明しうる。