The tearing mode instability facilitates the formation of magnetic islands and thereby inhibits the performance of fusion plasmas by increasing the energy fluxes from the plasma core. The growth of magnetic islands is related to currents flowing parallel to the magnetic field and, for long narrow islands (with the width comparable to the ion Larmor radii), the contribution from the polarization current can significantly affect the time evolution. A numerical solution of the gyro-kinetic equations confirms, and extends, previous analytic studies of the effect of the polarization current on the island stability. A new analytic approximation that provides a good match over the full range of Larmor radius is also presented. The effect of perpendicular diffusion on the electron density gradient is simulated by the application of a smoothing function, with the results suggesting that the diffusion will noticeably affect the contribution of the polarization current to the island stability.
ティアリングモード不安定性は磁気島の形成を促進し、それによってプラズマコアからのエネルギー束を増大させることにより、核融合プラズマの性能を阻害する。磁気島の成長は磁場に平行に流れる電流に関連しており、長くて狭い島(その幅がイオンラーマー半径に匹敵する場合)については、分極電流からの寄与が時間発展に顕著に影響を及ぼし得る。ジャイロ運動論的方程式の数値解は、島の安定性に対する分極電流の影響に関する従来の解析的研究を確認し、さらに拡張するものである。ラーマー半径の全範囲にわたって良好な一致を示す新しい解析的近似も提示される。電子密度勾配に対する垂直拡散の影響は平滑化関数の適用によってシミュレーションされ、その結果は、拡散が島の安定性に対する分極電流の寄与に顕著に影響を及ぼすであろうことを示唆している。