A hybrid simulation (a model that treats ions as particles and electrons as fluid) is performed to analyse the propagation of waves excited in the field-reversed configuration plasma and the resulting plasma response. The current of the wave excitation antenna changes in a sine wave, and its frequency is set so that it has an ion cyclotron resonance point inside the separatrix. When the antenna current is maximum, a magnetic field with a magnitude of 40% of the external magnetic field is created on the separatrix. A toroidal magnetic field is excited in the plasma by applying waves. The observed propagation velocity of the toroidal magnetic field is comparable with the shear Alfvén wave outside the separatrix, and is on the same order within the separatrix. This result has a tendency similar to the propagation velocity outside the separatrix reported in the wave experiment in the past FIX machine. The simulation results also show that when the excited magnetic field propagates in the axial direction, the separatrix is compressed or expanded, and the high-density region of the ions formed thereby moves in the axial direction. In addition, the excited magnetic energy is rapidly decreased near the position where the velocities of the shear Alfvén wave and the ion sound wave are equal (local beta value is 0.88). It is found that the decay of the excited magnetic energy occurred at a point outside the ion cyclotron resonance point. This suggests that the compression and expansion of the plasma is caused while maintaining the quasi-equilibrium state according to the change in the external magnetic pressure.
ハイブリッドシミュレーション(イオンを粒子として、電子を流体として扱うモデル)を用いて、磁場反転配位プラズマ中で励起された波動の伝播と、それに伴うプラズマ応答を解析した。波動励起アンテナの電流は正弦波状に変化させ、その周波数はセパラトリックス内にイオンサイクロトロン共鳴点を持つように設定した。アンテナ電流が最大のとき、セパラトリックス上には外部磁場の40%の大きさの磁場が生成される。プラズマに波動を印加することにより、トロイダル磁場が励起された。励起されたトロイダル磁場の観測された伝播速度は、セパラトリックス外側ではシア・アルフヴェン波の速度と同程度であり、セパラトリックス内側でも同程度のオーダーであった。この結果は、過去のFIX装置における波動実験で報告されたセパラトリックス外側の伝播速度と同様の傾向を示すものである。シミュレーション結果はまた、励起された磁場が軸方向に伝播する際、セパラトリックスが圧縮・膨張し、それに伴って高密度領域が軸方向に移動することを示した。さらに、励起された磁気エネルギーは、シア・アルフヴェン波の速度とイオン音波の速度が等しくなる位置(局所ベータ値が0.88となる位置)付近で急速に減衰することが明らかになった。この磁気エネルギーの減衰は、イオンサイクロトロン共鳴点の外側で発生することが見出された。これは、外部磁気圧の変化に応じて、準平衡状態を維持しながらプラズマの圧縮・膨張が引き起こされることを示唆している。