The non-linear dynamics of a chain of stationary, saturated magnetic islands is studied by solving a four-field system of equations that include non-ideal effects, lowest order finite Larmor radius corrections and neoclassical terms. The magnetic island rotation velocity is calculated self-consistently with the fields profiles. The solutions for the island rotation velocity and for the ion polarization current are determined as a function of the characteristic parameters of the system and the results are discussed. The results of the calculations show that island rotation velocity and the ion polarization current depend in a non-trivial way on the parameters characterizing the system, and some clear patterns emerge only in particular cases. An analysis of magnetic island rotation velocity is performed on experiments in COMPASS tokamak. Measured island rotation velocity is compared with the calculated ion and electron flow velocities, for different hypotheses on the toroidal rotation of the plasma. The comparison shows that the island rotation velocity is consistent with the ion flow velocity, under the hypothesis of slow toroidal rotation and low collisionality. Theoretical calculation of the island rotation velocity according to the model here developed suggests that the islands rotate weakly in the ion direction, in the hypothesis of slow toroidal rotation and high collisionality. The impossibility of directly measuring the plasma rotation velocity makes it difficult to distinguish between these different regimes.
静止した飽和磁気島の連鎖の非線形ダイナミクスを、非理想効果、最低次の有限ラーマー半径補正、および新古典項を含む4場方程式系を解くことによって研究する。磁気島の回転速度は、場のプロファイルと自己無撞着に計算される。島の回転速度とイオン分極電流の解は、系の特性パラメータの関数として決定され、その結果について考察する。計算結果は、島の回転速度とイオン分極電流が系を特徴づけるパラメータに非自明な形で依存し、いくつかの明確なパターンは特定の場合にのみ現れることを示している。COMPASSトカマクにおける実験に対して磁気島の回転速度の解析を実施する。測定された島の回転速度は、トロイダル回転に関する異なる仮定のもとで、計算されたイオンおよび電子の流れ速度と比較される。この比較により、島の回転速度は、遅いトロイダル回転と低い衝突頻度の仮定のもとで、イオンの流れ速度と一致することが示される。ここで開発されたモデルに基づく島の回転速度の理論計算は、遅いトロイダル回転と高い衝突頻度の仮定のもとで、島がイオン方向に弱く回転することを示唆している。プラズマの回転速度を直接測定することが不可能であるため、これらの異なる領域を区別することは困難である。