The reversed-field pinch exhibits a strong tendency to self-organize into a helical equilibrium as the plasma current is increased. The helical reversed-field pinch is characterized by reduced magnetic stochasticity and by the formation of electron internal transport barriers. The paper gives an update on recent experimental and modelling work on helical states in RFX-mod (Sonato et al 2003 Fusion Eng. Des.66 161), also discussing similarities with 3D equilibria in tokamaks. The helical equilibrium is modelled with 3D codes developed for stellarators, such as VMEC/V3FIT. The reconstructed safety factor profile has low or reversed magnetic shear in the core, which may be related to transport barrier formation. A significant extension of the RFX-mod database to high current and density confirms the dependence observed before of various helical state properties on macroscopic quantities. Even under conditions where it does not form spontaneously, such as at low current or high density, the 3D magnetic equilibrium can be stimulated and robustly controlled with external fields applied by an extensive set of non axi-symmetric coils. An advanced magnetic feedback algorithm that compensates for error fields induced by eddy currents in the 3D wall structures has been developed. This work stimulated similar experiments in RFX-mod run as a tokamak, where external 3D fields are applied to control a m = 1/n = 1 helical equilibrium.
反転磁場ピンチは、プラズマ電流が増加するにつれてヘリカル平衡へと自己組織化する強い傾向を示す。ヘリカル反転磁場ピンチは、磁気確率性の低減と電子内部輸送障壁の形成によって特徴づけられる。本論文は、RFX-mod（Sonatoら 2003 Fusion Eng. Des.66 161）におけるヘリカル状態に関する最近の実験的・モデリング研究の最新情報を提供し、トカマクにおける3次元平衡との類似性についても議論する。ヘリカル平衡は、VMEC/V3FITなどのステラレーター用に開発された3次元コードを用いてモデル化される。再構築された安全係数プロファイルは、コア領域において低いまたは負の磁気シアを示し、これは輸送障壁の形成に関連している可能性がある。高電流・高密度領域へのRFX-modデータベースの大幅な拡張により、さまざまなヘリカル状態の特性と巨視的パラメータとの間に以前観測された依存関係が確認された。低電流や高密度など自発的にヘリカル状態が形成されない条件下でも、非軸対称コイルの大規模なセットによって印加される外部磁場を用いて、3次元磁気平衡を励起し、堅牢に制御できることが実証された。3次元壁構造における渦電流によって誘起される誤差磁場を補償する高度な磁気フィードバックアルゴリズムが開発された。この研究は、トカマクとして運転されるRFX-modにおいて、外部3次元磁場を印加してm = 1/n = 1ヘリカル平衡を制御するという同様の実験を促進した。