Nonlinear modeling of mitigation of the edge localized mode (ELM) with resonant magnetic perturbation (RMP) is performed for the HL-2A tokamak, utilizing the three-dimensional (3D) magnetohydrodynamic code JOREK. Based on the 3D equilibrium established after application of the ( is the toroidal mode number) RMP at coil current with odd parity, ELM mitigation is successfully simulated consistent with the experimental result. Nonlinear simulations show strong mode coupling among toroidal Fourier harmonics, allowing redistribution of the magnetic energy such that the most unstable toroidal mode saturates at a lower level. This magnetic energy cascade offers an explanation of the RMP-induced ELM mitigation achieved in HL-2A. Detailed examination of the simulation results shows persistent resonant field screening even during the ELM mitigation phase. Finite plasma resistivity however does enable partial penetration of the resonant field thus modifying the edge magnetic topology and characteristics of the edge transport. Plasma radial profiles undergo pronounced changes around the pedestal region, when the magnetic energy of the most unstable toroidal mode reaches the maximum value. Systematic scans of the applied RMP coil current with the JOREK simulations find a threshold value of around required for achieving the ELM mitigation on HL-2A.
HL-2Aトカマクに対して、三次元(3D)磁気流体力学コードJOREKを用いて、共鳴磁気摂動(RMP)による周辺局在モード(ELM)の緩和の非線形モデリングを実施した。奇パリティを有する （トロイダルモード数）RMPを、 コイル電流で印加した後に確立された3D平衡に基づき、ELM緩和は実験結果と整合してうまくシミュレーションされた。非線形シミュレーションは、トロイダルフーリエ高調波間の強いモード結合を示し、磁気エネルギーの再分配を可能にし、それによって最も不安定なトロイダルモードがより低いレベルで飽和する。この磁気エネルギーカスケードは、HL-2Aで達成されたRMP誘起ELM緩和の説明を与える。シミュレーション結果の詳細な調査は、ELM緩和位相中でも持続的な共鳴磁場の遮蔽を示している。しかしながら、有限のプラズマ抵抗率は共鳴磁場の部分的浸入を可能にし、それによって周辺磁気トポロジーと周辺輸送の特性を変化させる。最も不安定なトロイダルモードの磁気エネルギーが最大値に達すると、プラズマの動径分布はペデスタル領域の近傍で顕著な変化を受ける。JOREKシミュレーションを用いた印加RMPコイル電流の系統的走査により、HL-2AでのELM緩和を達成するために必要なおよそ の閾値が見いだされた。