The extended MHD code CASTOR3D is used to perform the MHD stability analysis of predictive pedestal scans of standard ASDEX Upgrade and JET-ILW scenarios. Comparing stability calculations considering, respectively, only ideal MHD, resistive MHD, ideal MHD with gyroviscosity and resistive MHD with gyroviscosity highlights the stabilizing and destabilizing mechanisms of the additional physics. Resistivity is found to be generally destabilizing, even to the lowest pedestal top pressure values considered. Stability calculations considering only gyroviscosity in addition to ideal MHD show a strong stabilizing effect in both devices and across a wide density range. The combination of resistivity and gyroviscosity shows a destabilizing trend with increasing plasma density, consistent with experimental observations. The destabilizing effect of resistivity in these scans has been attributed to increased degrees of freedom of the perturbation, particularly close to the separatrix, allowing the instability to minimize the stabilizing effect of shear Alfvén waves. Finally, the destabilizing effects of both an increasing relative shift between the density and temperature pedestals and increasing separatrix density have been attributed to a combination of the increased instability drive due to resistivity and a reduction of gyroviscous stabilization at high density, particularly close to the separatrix.
拡張MHDコードCASTOR3Dを用いて、標準的なASDEX UpgradeおよびJET-ILWシナリオの予測的ペデスタルスキャンのMHD安定性解析を実施した。それぞれ理想MHDのみ、抵抗性MHD、ジャイロ粘性を伴う理想MHD、ジャイロ粘性を伴う抵抗性MHDを考慮した安定性計算を比較することで、追加の物理の安定化及び不安定化機構が明らかになる。抵抗率は、考慮した最も低いペデスタルトップ圧力値に対しても、一般に不安定化をもたらすことが分かった。理想MHDに加えてジャイロ粘性のみを考慮した安定性計算は、両装置において広い密度範囲にわたって強い安定化効果を示す。抵抗率とジャイロ粘性の組み合わせは、プラズマ密度の増加とともに不安定化の傾向を示し、実験観測と一致する。これらのスキャンにおける抵抗率の不安定化効果は、摂動の自由度の増加、特にセパラトリックス近傍での自由度の増加に起因するとされ、これにより不安定性がせん断アルフヴェン波の安定化効果を最小化することが可能になる。最後に、密度ペデスタルと温度ペデスタルの間の相対シフトの増加およびセパラトリックス密度の増加の両方の不安定化効果は、抵抗率による不安定性駆動の増大と、高密度、特にセパラトリックス近傍でのジャイロ粘性安定化の低減の組み合わせに起因するとされている。