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Effects of a hollow current profile on the ideal MHD stability of high beta p plasmas in a tokamak

T. Ozeki, M. Azumi, S. Tokuda, S. Ishida1993年被引用 42Nuclear FusionIF 3出版社

The effects of current profiles on the n = 1 internal kink mode, the infinite n ballooning mode and the infernal mode in a tokamak are analysed numerically. The stabilities of plasmas with a circular cross-section and a peaked pressure profile are investigated for three types of current profile, that is parabolic, flat and hollow with an inverted q profile. In a low beta state (βp < 0.5), the influence of the current profile on the n = 1 internal kink stability is small. However, the infernal mode appears in plasmas with a hollow current profile, although it is stable in plasmas with a parabolic profile. In a high beta state (βp > 0.5), the growth rate of the n = 1 internal kink mode for the plasma with the hollow current profile becomes larger, and the unstable region spreads to the region of higher qmin (qmin > 2). When the plasma has a more peaked pressure profile in the hollow part of the current profile, the unstable regions of the n = 1 internal kink mode and ballooning mode shrink, and the infernal mode disappears

日本語訳

トカマクにおけるn=1内部キンクモード、無限大nバルーニングモード、およびインファーナルモードに対する電流分布の影響を数値的に解析した。円形断面およびピーク状圧力分布を有するプラズマの安定性を、3種類の電流分布、すなわち放物型、平坦型、および反転q分布を有する中空型について調べた。低ベータ状態(βp < 0.5)では、n=1内部キンクモードの安定性に対する電流分布の影響は小さい。しかしながら、インファーナルモードは、放物型分布では安定であるものの、中空型電流分布を有するプラズマにおいて出現する。高ベータ状態(βp > 0.5)では、中空型電流分布を有するプラズマに対するn=1内部キンクモードの成長率は大きくなり、不安定領域はより高いqmin(qmin > 2)の領域まで拡大する。電流分布の中空部において圧力分布がよりピーク状になると、n=1内部キンクモードおよびバルーニングモードの不安定領域は縮小し、インファーナルモードは消滅する。

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MagnetohydrodynamicsCurrent profileMHD stabilityIdeal MHD
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