Systematic toroidal modeling of the plasma response to the n = 1–4 (n is the toroidal mode number) resonant magnetic perturbation (RMP) field is carried out in order to understand the plasma-shaping effect on controlling the type-I edge-localized modes (ELMs) in tokamak experiments. Considered are large variations of the plasma elongation and triangularity at a fixed edge safety factor qa, for limiter plasmas with both single-null (SN) and double-null (DN) divertor-like boundary shapes. Numerical results assuming conformal 3D RMP coils show that (i) the optimum coil phasing between the upper and lower rows for ELM control becomes increasingly sensitive to the plasma elongation with higher-n toroidal spectra, (ii) the optimum coil phasing is however essentially independent of the plasma triangularity for all n = 1–4 RMP fields, (iii) with the same coil current and the optimum coil phasing, high elongation generally favors ELM control but it may be more challenging for plasmas with intermediate elongation and with lower-n (n = 1–2) RMPs, and (iv) higher triangularity is generally always better for ELM control with all n = 1–4 fields for both DN and SN divertor-like plasma boundary shapes.
トカマク実験における周辺局在モード(ELM)の制御に対するプラズマ形状効果を理解するために、n = 1–4(nはトロイダルモード数)の共鳴磁場摂動(RMP)場に対するプラズマ応答の系統的トロイダルモデリングを実施した。固定された端部安全係数qaにおいて、単一零(SN)および二重零(DN)ダイバータ様境界形状を有するリミタープラズマについて、プラズマ伸長度と三角変形度の大きな変動を考慮した。共形3D RMPコイルを仮定した数値結果は、以下のことを示している:(i)ELM制御のための上部および下部コイル列間の最適コイル位相は、より高いnのトロイダルスペクトルにおいてプラズマ伸長度に対してますます敏感になること、(ii)最適コイル位相は、すべてのn = 1–4 RMP場に対してプラズマ三角変形度には本質的に依存しないこと、(iii)同じコイル電流および最適コイル位相において、高い伸長度は一般にELM制御に有利であるが、中間の伸長度およびより低いn(n = 1–2)のRMPを有するプラズマでは制御がより困難になる可能性があること、(iv)高い三角変形度は、DNおよびSNダイバータ様プラズマ境界形状の両方に対して、すべてのn = 1–4場においてELM制御に一般に常に有利であること。