Results from MAST concerning the effect of toroidal rotation driven by neutral beam injection (NBI) on sawteeth are presented. The sawtooth period is shown to increase as the co-NBI power, and thus the toroidal plasma rotation, is increased. As the counter-NBI power is increased, the sawtooth period decreases to a minimum that is shorter than in Ohmically heated plasmas, before lengthening at high toroidal flows. The sawtooth period reaches a minimum when the sawtooth precursor changes the direction of rotation. This can be interpreted as the counter-NBI inducing a toroidal flow which balances the intrinsic ion diamagnetic rotation of the plasma, at which point the mode precursor changes direction. Magnetohydrodynamic stability analyses of the ideal n = 1 internal kink mode with respect to toroidal rotation at finite ion diamagnetic frequency show good accordance with the experimental results. When MAST discharges are modelled at the experimental ion diamagnetic frequency, , the ideal n = 1 internal kink mode is stabilized completely by co-rotation approaching the ion sound speed. When the rotation is oriented in the counter- direction, the mode is initially driven more unstable, before being stabilized by high toroidal flows. Experimentally, the radial extent of the sawtooth crash, and hence the q = 1 surface, varies with respect to the sawtooth period. Stability analyses show that the marginally stable radial location of the q = 1 surface reaches a minimum at approximately the same counter-toroidal rotation as that which minimizes the sawtooth period experimentally. The magnitude of the toroidal rotation at the q = 1 surface determines the stabilizing effect of the toroidal flow upon the ideal n = 1 internal kink mode.
MASTにおける中性粒子ビーム入射(NBI)によって駆動されるトロイダル回転が鋸歯状振動に及ぼす影響に関する結果を提示する。鋸歯状振動周期は、コNBI出力、ひいてはトロイダルプラズマ回転の増加に伴って増加することが示される。カウンターNBI出力が増加すると、鋸歯状振動周期は、オーム加熱プラズマにおけるよりも短い最小値まで減少し、その後、高いトロイダル流で増加する。鋸歯状振動周期は、鋸歯状振動前駆体の回転方向が変化するときに最小値に達する。これは、カウンターNBIが、プラズマの固有のイオン反磁性回転と釣り合うトロイダル流を誘起し、その時点でモード前駆体の回転方向が変化すると解釈できる。有限イオン反磁性周波数におけるトロイダル回転に対する理想的なn = 1内部キンクモードの磁気流体力学(MHD)安定性解析は、実験結果と良好な一致を示す。MAST放電を実験的なイオン反磁性周波数でモデル化すると、理想的なn = 1内部キンクモードは、イオン音速に近づくコ回転によって完全に安定化される。回転がカウンター方向の場合、モードは最初はより不安定化されるが、その後、高いトロイダル流によって安定化される。実験的には、鋸歯状振動クラッシュの半径方向範囲、ひいてはq = 1面は、鋸歯状振動周期に応じて変化する。安定性解析により、q = 1面の臨界安定半径方向位置は、実験的に鋸歯状振動周期を最小化するのとほぼ同じカウンタートロイダル回転で最小値に達することが示される。q = 1面におけるトロイダル回転の大きさが、理想的なn = 1内部キンクモードに対するトロイダル流の安定化効果を決定する。