The ferromagnetic and resistive wall effects on the beta limit in a high aspect ratio tokamak are investigated. It is shown that the beta limit is reduced to 90% of that without ferromagnetic effect for a high aspect ratio tokamak, when the relative permeability of the ferromagnetic wall is 2. In these analyses, parabolic profiles for both plasma current and pressure are employed and the radius and thickness of the resistive wall are rw = 1.43a and d = 0.07a (a is plasma minor radius), respectively. The stability window with respect to the external kink modes is shown to be reduced by a high permeability effect in the case of a uniform current tokamak plasma, which is different from the case where only the finite resistivity effect is considered. The effect of toroidal plasma flow is also investigated, and it is shown that the toroidal background flow velocity of 0.3vpa, vpa is poloidal Alfvén velocity, is sufficient for the resistive wall to have the stability effect of an ideal wall. The ferromagnetic effect of the wall destabilizes both resistive wall and ideal kink modes.
高アスペクト比トカマクにおけるベータ限界に対する強磁性壁および抵抗性壁の影響を調査した。高アスペクト比トカマクにおいて、強磁性壁の比透磁率が2の場合、ベータ限界は強磁性効果がない場合の90%に低下することが示された。これらの解析では、プラズマ電流と圧力の両方に放物型分布を仮定し、抵抗性壁の半径と厚さはそれぞれ rw = 1.43a および d = 0.07a(a はプラズマ小半径)とした。外部キンクモードに対する安定窓は、一様電流分布のトカマクプラズマにおいて、強磁性効果によって縮小することが示されたが、これは有限抵抗効果のみを考慮した場合とは異なる。トロイダルプラズマ流の影響も調査され、トロイダル方向の背景流速度が 0.3vpa(vpa はポロイダル・アルフヴェン速度)であれば、抵抗性壁が理想壁と同等の安定化効果を持つことが示された。壁の強磁性効果は、抵抗性壁モードと理想キンクモードの両方を不安定化する。