A stability code called RESORM, which solves the reduced MHD equations as an initial-value problem, has been developed. With this code, resistive instabilities in toroidal stellarator/heliotron configurations have been studied. The code can also be applied to ideal instabilities by assuming zero resistivity. Currentless equilibria with a pressure profile of p ∝ (l – Ψ)2 in the Heliotron DR plasma are investigated by applying this code as well as the STEP code originally developed by Anania and Johnson. The critical beta value for stability against the ideal global mode obtained with both codes is β0 ≃ 1.2% (β0 is the beta value at the magnetic axis); however, the Mercier criterion obtained with the STEP code indicates β0 = 0.7%. With the RESORM code it is found that the resistive modes become unstable when β0 < 1.2%, with substantial growth rates, since the magnetic Reynolds number is not large in Heliotron DR (S ∼ 105). In the region where the Mercier mode is stable (β0 < 0.7%), the growth rate is proportional to S−1/3; in the Mercier unstable region (β0 > 0.7%) the S-dependence of the growth rate is different because of the effect of the ideal instability. The effect of the magnetic axis shift on the ideal and the resistive MHD stability is also studied with the two codes. The calculated values are compared with the experimental beta limit in Heliotron DR and good agreement between these results is found.
簡約MHD方程式を初期値問題として解く安定性コードRESORMが開発された。このコードを用いて、トロイダルステラレーター／ヘリオトロン配位における抵抗性不安定性が研究された。このコードは、抵抗をゼロと仮定することにより、理想不安定性にも適用できる。ヘリオトロンDRプラズマにおける圧力分布p ∝ (l – Ψ)2を持つ無電流平衡が、元々AnaniaとJohnsonによって開発されたSTEPコードを用いても解析された。両コードで得られた理想大域モードに対する安定性の臨界ベータ値はβ0 ≃ 1.2%（β0は磁気軸におけるベータ値）である。一方、STEPコードによるMercier基準はβ0 = 0.7%を示す。RESORMコードでは、ヘリオトロンDRにおける磁気レイノルズ数が大きくないため（S ∼ 105）、β0 < 1.2%の領域で抵抗性モードが有意な成長率を持つことが見出された。Mercierモードが安定な領域（β0 < 0.7%）では、成長率はS−1/3に比例する。Mercier不安定領域（β0 > 0.7%）では、理想不安定性の影響によりS依存性が異なる。磁気軸シフトが理想および抵抗性MHD安定性に及ぼす影響も、両コードを用いて研究された。計算結果はヘリオトロンDRにおける実験的なベータ限界と比較され、両者の間に良好な一致が見られた。