Effects of toroidal plasma flow, magnetic drift kinetic damping as well as feedback control, on the resistive wall mode instability in HL-2M tokamak are numerically investigated, using the linear stability codes MARS-F/K (Liu et al 2000 Phys. Plasmas7 3681, Liu et al 2008 Phys. Plasmas15 112503). It is found that the precession drift resonance damping due to trapped thermal particles ensures a robust passive stabilization of the n = 1 (n is the toroidal mode number) RWM in the 2 MA double-null advanced plasma scenario designed for HL-2M, provided that the toroidal flow speed is not too fast: . With two rows of magnetic control coils designed for HL-2M, the optimal poloidal location for the RWM stabilization is found to be . Toroidal modeling also shows that the plasma flow damping, drift kinetic damping and magnetic feedback can be arranged to synergistically stabilize the RWM in HL-2M, by tuning the feedback gain phase and/or including derivative actions in the control loop. The numerical results obtained by MARS-F/K are qualitatively well re-produced by an analytic single-pole model.
HL-2Mトカマクにおける抵抗性壁モード不安定性に対するトロイダルプラズマ流、磁気ドリフト運動論的減衰、およびフィードバック制御の影響を、線形安定性コードMARS-F/K(Liuら2000 Phys. Plasmas 7 3681、Liuら2008 Phys. Plasmas 15 112503)を用いて数値的に調査した。閉じ込められた熱粒子による歳差運動ドリフト共鳴減衰が、HL-2M用に設計された2 MA二重先進配位シナリオにおいて、トロイダルプラズマ流速度が速すぎない場合、n = 1(nはトロイダルモード数)抵抗性壁モードの受動的安定化を確実にすることが見出された。HL-2M用に設計された2列の磁気制御コイルを用いた場合、抵抗性壁モード安定化のための最適なポロイダル位置が見出された。トロイダルモデリングはまた、フィードバックゲイン位相の調整および/または微分動作の制御ループへの組み込みにより、プラズマ流減衰、運動論的減衰、および磁気フィードバックを相乗的に組み合わせてHL-2Mの抵抗性壁モードを安定化できることを示している。MARS-F/Kによる数値計算結果は、解析的な単極モデルによって定性的に良好に再現された。