The control and evolution of highly elongated tokamak plasmas with large growth rates are simulated with the axisymmetric, resistive MHD code TSC in the geometry of the TCV tokamak. Simulations show that pressure perturbations such as sawteeth and externally programmed displacements create initial velocity perturbations in addition to equilibrium changes. It is demonstrated that these perturbations may be stabilized by low power, rapid response coils inside the passively stabilizing vacuum vessel, together with slower shaping coils outside the vessel. This method works because coils inside the vessel do not have a flux penetration delay. Vertical disruption induced voltages and forces on the rapid coils and the vessel are investigated to establish coil and vessel design requirements. A model is proposed and used to estimate the additional vertical force due to poloidal currents, which is comparable to the force from toroidal currents.
高細長トカマクプラズマの大きな成長率を伴う制御と進化は、軸対称抵抗性MHDコードTSCを用いてTCVトカマクの形状においてシミュレーションされる。シミュレーションにより、鋸歯状振動や外部からプログラムされた変位などの圧力摂動が、平衡状態の変化に加えて初期速度摂動を生み出すことが示される。これらの摂動は、受動安定化真空容器の内側に配置された低出力・高速応答コイルと、容器の外側に配置されたより低速な成形コイルとによって安定化され得ることが実証される。この方法が機能するのは、容器内のコイルには磁束浸透遅延が存在しないためである。鉛直方向の擾乱によって誘起される電圧と、高速応答コイルおよび容器に作用する力が、コイルと容器の設計要件を確立するために調査される。ポロイダル電流による追加の鉛直方向力を推定するためのモデルが提案され、その力はトロイダル電流による力と同程度であることが示される。