The resonant interaction between magnetohydrodynamic (MHD) instability modes and the externally applied helical magnetic field is demonstrated in the Saskatchewan Torus-Modified (STOR-M) tokamak. The study is conducted both numerically and experimentally using a 2D MHD equilibrium code in the former and an (l = 2, n = 1) helical coil carrying a short current pulse in the latter. It is shown numerically that the resonant helical current can efficiently suppress the magnetic islands resonating on the (m = 2, n = 1) magnetic surface when the value of the safety factor at the plasma edge is relatively low (⩽4). It is also found numerically that (2, 1) islands are induced when the applied helical current exceeds a threshold. The experimental study is performed in STOR-M during low-q ohmic discharges with high MHD activities. The amplitude and frequency of (2, 1) Mirnov fluctuations are significantly reduced after the activation of the resonant field. Lesser suppression in sideband islands is also observed. Moreover, a phase of improved plasma confinement, characterized by a reduction in Hα emission level, a reduction in loop voltage and an increase in the soft x-ray emission, is induced after application of the resonant field.
MHD(磁気流体力学)不安定性モードと外部印加螺旋磁場との間の共鳴相互作用が、Saskatchewan Torus-Modified(STOR-M)トカマクにおいて実証された。この研究は、前者では2次元MHD平衡コードを用い、後者では短い電流パルスを流す(l = 2, n = 1)螺旋コイルを用いて、数値的および実験的に実施された。プラズマ端部での安全係数の値が比較的低い(≤4)場合、共鳴螺旋電流が(m = 2, n = 1)磁気面上で共鳴する磁気島を効率的に抑制できることが数値的に示された。また、印加螺旋電流が閾値を超えると(2, 1)島が誘起されることも数値的に見出された。実験研究は、高いMHD活動を伴う低qオーミック放電中のSTOR-Mにおいて実施された。(2, 1)ミルノフ振動の振幅と周波数は、共鳴磁場の印加後に有意に低減された。側帯波島の抑制が弱いことも観測された。さらに、共鳴磁場の印加後、Hα発光レベルの低減、ループ電圧の低減、および軟X線発光の増加を特徴とする、プラズマ閉じ込めの改善位相が誘起された。