Since Alcator C-Mod normally operates at high toroidal field and high collisionality, β limiting instabilities are rarely observed. Under some conditions, however, when operating at low collisionality and high input power (PICRF⩽5 MW), large amplitude (5×10-5<[θ/Bθ]wall⩽5×10-3) low-frequency (fMHD<50 kHz) MHD modes appear to limit the achievable β. Modes with m/n = 5/4,4/3,3/2, and 2/1 were destabilized when βp>0.52 and increased in amplitude with increasing β until a rollover or collapse in β occurred. The largest amplitude modes with m = 2,n = 1 strongly degraded momentum and energy confinement when the modes coupled across the plasma core and locked to the wall, bringing the plasma ion toroidal rotation to zero, within experimental errors, about 50 ms after mode locking. MHD stability was calculated with the linear resistive toroidal MHD code MARS for a discharge with a large m = 2,n = 1 mode. Comparisons with neoclassical tearing mode (NTM) theory and with NTMs found on other tokamaks indicate that these modes may be driven by a combination of resistive, neoclassical, and error field effects.
Alcator C-MODは通常、高トロイダル磁場および高衝突度で運転されるため、β限界不安定性が観測されることは稀である。しかしながら、ある条件下では、低衝突度かつ高入力電力(P_ICRF≦5 MW)で運転する際に、大振幅(5×10^-5<[δB_θ/B_θ]_wall≦5×10^-3)の低周波数(f_MHD<50 kHz)MHDモードが達成可能なβを制限するように現れる。m/n = 5/4、4/3、3/2、および2/1のモードは、β_p>0.52で不安定化され、βのロールオーバーまたはクラッシュが発生するまで振幅が増大した。最大振幅のm = 2、n = 1モードは、モードがプラズマ中心部を横切って結合し、壁にロックされた際に、運動量およびエネルギー閉じ込めを著しく劣化させ、モードロッキング後約50 msでプラズマのトロイダル回転を実験誤差範囲内でゼロにまで低下させた。大振幅のm = 2、n = 1モードを有する放電について、線形抵抗性トロイダルMHDコードMARSを用いてMHD安定性を計算した。新古典テアリングモード(NTM)理論および他のトカマクで観測されたNTMとの比較から、これらのモードは抵抗性効果、新古典効果、および誤差磁場効果の組み合わせによって駆動される可能性があることが示唆される。