A new three-dimensional, non-linear magnetohydrodynamics (MHD) model has been extended in MIPS code, incorporating parallel heat diffusivity. The model has been benchmarked against the former MHD model used in MIPS code. A preliminary study of the core density collapse event (CDC) observed in the large helical device (LHD) plasma has been performed using the developed model. The equilibrium has been constructed using HINT code for a typical super dense core discharge in LHD, with vacuum magnetic axis configuration and magnetic axis beta plasma. This configuration corresponds to a plasma with a steep pressure gradient and strong Shafranov shift, which makes the plasma potentially unstable in the LHD. The model shows preliminary characteristics of the CDC event. The plasma is destabilized by high-n ballooning modes in the low-field side region during the linear regime, eventually leading to the collapse of the pressure and density profiles, together with the stochastization of the magnetic field and a shift to low-n modes centered at the core of the plasma after the non-linear coupling at the relaxation regime.
新しい三次元非線形磁気流体力学(MHD)モデルがMIPSコードに拡張され、平行熱拡散率が組み込まれた。このモデルは、MIPSコードで使用されていた従来のMHDモデルに対してベンチマークされた。開発したモデルを用いて、大型ヘリカル装置(LHD)プラズマで観測されたコア密度崩壊事象(CDC)の予備的研究が行われた。典型的な超高密度コア放電に対して、真空磁気軸配置 および磁気軸ベータ プラズマのためのHINTコードを用いて平衡が構築された。この配置は、急峻な圧力勾配と強いシャフラノフシフトを持つプラズマに対応し、LHDにおいてプラズマを潜在的に不安定にする。モデルはCDC事象の予備的特徴を示す。プラズマは、線形領域において低磁場側領域の高nバルーニングモードによって不安定化され、最終的に圧力および密度分布の崩壊を引き起こし、それに伴って磁場の確率化と、緩和領域での非線形結合後にプラズマ中心部に集中した低nモードへの遷移が生じる。