Suydam's criterion for an arbitrarily curved plasma column is generalized. Mercier's well-known results concerning the local stability of a plasma in the vicinity of the magnetic axis are a special case arising from this criterion. In a curved plasma column, in addition to the stabilizing effect of shear, the stabilizing role of the "magnetic well" assumes importance. The magnetic well is produced by a displacement of the magnetic axis into the region where the toroidal magnetic field is weaker. The contribution to the magnetic well made by that part of the displacement which is associated with ballooning of the plasma column as a whole exactly cancels the ballooning mode. The part of the displacement due to electrodynamic stretching of the current column creates a "vacuum" magnetic well that is independent of plasma pressure. In stability criterion, given in this paper the stabilizing role of the vacuum magnetic well manifests itself in the coefficient F, which is dependent both on the mean curvature of the plasma column and on its harmonics. The condition for stabilization by the magnetic well, F > 1, imposes a limitation on the "stability safety factor" q = 2πr Bζ (r)/LBθ. The author considers regions where there are variations in the values q ensuring stability for systems of the racetrack and spatial figure-eight types.
任意に湾曲したプラズマ柱に対するSuydamの判定条件を一般化する。磁気軸の近傍におけるプラズマの局所安定性に関するMercierのよく知られた結果は、この判定条件から導かれる特別な場合である。湾曲したプラズマ柱においては、シアの安定化効果に加えて、「磁気井戸」の安定化の役割が重要になる。磁気井戸は、トロイダル磁場がより弱い領域への磁気軸の変位によって生成される。プラズマ柱全体のバルーニングに関連する変位の部分によって磁気井戸へもたらされる寄与は、バルーニングモードを正確に打ち消す。電流柱の電気力学的伸張による変位の部分は、プラズマ圧力に依存しない「真空」磁気井戸を生成する。本論文で与えられる安定性判定条件において、真空磁気井戸の安定化の役割は係数Fに現れる。Fはプラズマ柱の平均曲率とその高調波の両方に依存する。磁気井戸による安定化の条件 F > 1 は、「安定性安全率」 q = 2πr Bζ(r)/L Bθ に制約を課す。著者は、レーストラック型および空間的8字型のシステムに対して安定性を保証するqの値に変動がある領域を考察する。