The low-aspect ratio, low magnetic field and wide range of plasma beta of NSTX plasmas provide new insight into the origins and effects of magnetic field errors. An extensive array of magnetic sensors has been used to analyse error fields, to measure error-field amplification and to detect resistive wall modes (RWMs) in real time. The measured normalized error-field threshold for the onset of locked modes shows a linear scaling with plasma density, a weak to inverse dependence on toroidal field and a positive scaling with magnetic shear. These results extrapolate to a favourable error-field threshold for ITER. For these low-beta locked-mode plasmas, perturbed equilibrium calculations find that the plasma response must be included to explain the empirically determined optimal correction of NSTX error fields. In high-beta NSTX plasmas exceeding the n = 1 no-wall stability limit where the RWM is stabilized by plasma rotation, active suppression of n = 1 amplified error fields and the correction of recently discovered intrinsic n = 3 error fields have led to sustained high rotation and record durations free of low-frequency core MHD activity. For sustained rotational stabilization of the n = 1 RWM, both the rotation threshold and the magnitude of the amplification are important. At fixed normalized dissipation, kinetic damping models predict rotation thresholds for RWM stabilization to scale nearly linearly with particle orbit frequency. Studies for NSTX find that orbit frequencies computed in general geometry can deviate significantly from those computed in the high-aspect ratio and circular plasma cross-section limit, and these differences can strongly influence the predicted RWM stability. The measured and predicted RWM stability is found to be very sensitive to the E × B rotation profile near the plasma edge, and the measured critical rotation for the RWM is approximately a factor of two higher than predicted by the MARS-F code using the semi-kinetic damping model.
低アスペクト比、低磁場、および広範囲のプラズマベータを持つNSTXプラズマは、磁場誤差の起源と影響に関する新たな知見を提供する。広範な磁気センサーアレイを用いて、誤差場の解析、誤差場増幅の測定、および抵抗性壁モード(RWM)のリアルタイム検出が行われた。ロックモード発生のための測定された規格化誤差場閾値は、プラズマ密度に対して線形スケーリングを示し、トロイダル磁場に対して弱い逆依存性から逆依存性を示し、磁気シアに対して正のスケーリングを示す。これらの結果は、ITERにとって好ましい誤差場閾値に外挿される。これらの低ベータロックモードプラズマにおいて、摂動平衡計算は、NSTX誤差場の経験的に決定された最適補正を説明するためにはプラズマ応答を含める必要があることを見出す。RWMがプラズマ回転によって安定化されるn = 1無壁安定性限界を超える高ベータNSTXプラズマでは、n = 1増幅誤差場の能動的抑制と、最近発見された固有のn = 3誤差場の補正により、高い回転と低周波コアMHD活動のない記録的な持続時間が達成された。n = 1 RWMの持続的回転安定化には、回転閾値と増幅の大きさの両方が重要である。固定された規格化散逸において、運動論的減衰モデルは、RWM安定化のための回転閾値が粒子軌道周波数とほぼ線形にスケーリングすることを予測する。NSTXに関する研究では、一般的な幾何学形状で計算された軌道周波数が、高アスペクト比および円形プラズマ断面の極限で計算されたものから大きく逸脱する可能性があり、これらの差異が予測されるRWM安定性に強く影響を与える可能性があることが見出された。測定および予測されたRWM安定性は、プラズマ端近傍のE×B回転プロファイルに非常に敏感であることが見出され、RWMに対する測定された臨界回転は、半運動論的減衰モデルを用いたMARS-Fコードによる予測よりも約2倍高い。