Weak external helical fields can act as local resonant disturbances in a tokamak plasma. Such fields can therefore be used as 'active magnetic probes' in the study of MHD instabilities in tokamak plasmas. For this purpose, ℓ = 2/n = 1 and ℓ = 3/n = 1 helical windings have been installed on the HT-6B and HT-6M tokamaks. Diagnostic signals (using magnetic probes, soft X-ray detectors, spectroscopy, electron cyclotron emission, etc.) from MHD instabilities have been obtained and studied during discharges with programmed resonant helical fields (RHFs). It was found that an optimized value of the ℓ = 2 RHF strongly suppressed not only the m = 2/n = 1 magnetic perturbation but also the 3/1, 4/1 and 1/1 modes. It was unexpected that the ℓ = 3 RHF could suppress all m = 2,3,4 modes, as well as (and even more strongly) the m = 1 mode. The ℓ = 2 and ℓ = 3 RHFs could also substantially modify the sawtooth oscillation. During these processes, all MHD modes with different m numbers were tightly coupled, which indicates a global coherent mode structure over the whole plasma rather than individual mode behaviour.
弱い外部ヘリカル磁場は、トカマクプラズマにおいて局所的な共鳴擾乱として作用し得る。したがって、このような磁場はトカマクプラズマにおけるMHD不安定性の研究において「能動的磁気プローブ」として使用することができる。この目的のため、ℓ = 2/n = 1およびℓ = 3/n = 1ヘリカル巻線がHT-6BおよびHT-6Mトカマクに設置された。プログラムされた共鳴ヘリカル磁場(RHF)を用いた放電中に、MHD不安定性からの診断信号(磁気プローブ、軟X線検出器、分光法、電子サイクロトロン放射などを使用)が取得され、研究された。ℓ = 2 RHFの最適化された値が、m = 2/n = 1磁気擾乱だけでなく、3/1、4/1および1/1モードも強く抑制することが見出された。ℓ = 3 RHFがすべてのm = 2、3、4モードを抑制でき、さらに(そしてより強く)m = 1モードをも抑制できることは予想外であった。ℓ = 2およびℓ = 3 RHFはまた、鋸歯状振動を大幅に変調することができた。これらの過程において、異なるm数を有するすべてのMHDモードは強く結合しており、これは個々のモードの挙動ではなく、プラズマ全体にわたるグローバルなコヒーレントモード構造を示している。