The effects of sawtooth activity on the poloidal magnetic flux and energy balances in tokamak plasmas on a diffusive time-scale are evaluated through the application of conservation principles to Maxwell's equations. Poloidal magnetic flux (volt-second) consumption can be partitioned into internal and dissipative components by two methods: the 'axial method' based on a magnetic flux balance and the 'Poynting method' based on a magnetic energy balance. Both methods require additional terms that specifically account for the poloidal flux and magnetic energy changes during magnetic reconnection derived from analysis on a magnetohydrodynamic time-scale. In experimental analyses these terms are absorbed in the inferred resistive dissipation, while in predictive analyses they must be evaluated directly. The dissipation of poloidal flux by sawtooth activity can exceed the normal resistive dissipation when the axial method of accounting is used.
鋸歯状活動がトカマクプラズマにおけるポロイダル磁束およびエネルギー収支に及ぼす影響を、拡散時間スケールにおいて、マクスウェル方程式への保存則の適用を通じて評価する。ポロイダル磁束(ボルト秒)消費は、内部成分と散逸成分に分割することができ、その方法として、磁束収支に基づく「軸方向法」と、磁気エネルギー収支に基づく「ポインティング法」の2つがある。いずれの方法も、磁気リコネクション中のポロイダル磁束および磁気エネルギーの変化を考慮するための追加項を必要とし、これらは磁気流体力学時間スケールでの解析から導出される。実験的解析ではこれらの項は推定された抵抗性散逸に含まれるが、予測的解析では直接評価する必要がある。軸方向法を用いた場合、鋸歯状活動によるポロイダル磁束の散逸は、通常の抵抗性散逸を超える可能性がある。