We investigate kinetic effects of hot particles and rotating bulk plasmas on resistive wall mode (RWM) stability. To this end, we invoke the hybrid kinetic-magnetohydrodynamic (MHD) model, extended to include self-consistent rotation effects. The extended model needs macroscopic 'rotation' due to collective motion of hot and bulk particles. In this paper, we point out that the rotation of hot particles is arbitrary in the hybrid kinetic-MHD formalism, due to the assumption of small hot particle density. To remove this arbitrariness, by considering an equilibrium distribution function of hot particles interacting with rotating bulk particles, we compute the 'rotation' of hot particles. By applying the extended hybrid kinetic-MHD model to bulk and hot particles, we have carried out numerical analysis of RWM stability. By varying parameters for neutral beam injection (injection energy and injection pitch angle), we find that new stable regions arise due to additional energy exchange between RWMs and hot particles, induced by the hot particles' rotation.
我々は、高速粒子と回転するバルクプラズマの抵抗性壁モード(RWM)安定性に対する運動論的効果を調査する。この目的のために、自己無撞着な回転効果を含むように拡張されたハイブリッド運動論-磁気流体力学(MHD)モデルを用いる。拡張モデルは、高速粒子とバルク粒子の集団運動による巨視的な「回転」を必要とする。本論文では、ハイブリッド運動論-MHD形式における高速粒子の回転は、高速粒子密度が小さいという仮定のために任意であることを指摘する。この任意性を除去するために、回転するバルク粒子と相互作用する高速粒子の平衡分布関数を考慮することにより、高速粒子の「回転」を計算する。拡張されたハイブリッド運動論-MHDモデルをバルク粒子と高速粒子に適用し、RWM安定性の数値解析を行った。中性粒子ビーム入射のパラメータ(入射エネルギーと入射ピッチ角)を変化させることにより、高速粒子の回転によって誘起されるRWMと高速粒子の間の追加のエネルギー交換により、新たな安定領域が生じることを見いだした。