An active stabilization effect of a rotating control field against an error field penetration is numerically studied. We have developed a resistive magnetohydrodynamic code 'AEOLUS-IT', which can simulate plasma responses to rotating/static external magnetic field. Adopting non-uniform flux coordinates system, the AEOLUS-IT simulation can employ high magnetic Reynolds number condition relevant to present tokamaks. By AEOLUS-IT, we successfully clarified the stabilization mechanism of the control field against the error field penetration. Physical processes of a plasma rotation drive via the control field are demonstrated by the nonlinear simulation, which reveals that the rotation amplitude at a resonant surface is not a monotonic function of the control field frequency, but has an extremum. Consequently, two 'bifurcated' frequency ranges of the control field are found for the stabilization of the error field penetration.
回転制御場による誤差場浸透の安定化効果を数値的に研究した。我々は、回転・静的外部磁場に対するプラズマ応答をシミュレートできる抵抗性磁気流体コード「AEOLUS-IT」を開発した。非一様磁気座標系を採用することにより、AEOLUS-ITシミュレーションは、現在のトカマクに関連する高い磁気レイノルズ数条件を扱うことができる。AEOLUS-ITを用いて、誤差場浸透に対する制御場の安定化メカニズムを明らかにすることに成功した。非線形シミュレーションにより、制御場によるプラズマ回転駆動の物理過程が実証され、共鳴面における回転振幅は制御場周波数の単調関数ではなく、極値を持つことが明らかになった。その結果、誤差場浸透の安定化には、制御場周波数の「分岐した」2つの周波数領域が存在することが見出された。