The paper presents linear and non-linear MHD calculations to examine the effect of a finite conductivity (resistive) wall on plasma stability. At a limiting safety factor qψ of approximately 2 in the tokamak and generally in the RFP, ideal modes are found, with a growth rate that varies inversely with the wall time constant. Resistive tearing modes can also be destabilized by a finite conductivity wall, but sufficiently fast plasma rotation can in turn stabilize these instabilities. It is shown that, non-linearly, the eddy currents driven in the resistive wall, by rotating MHD activity, produce a torque which opposes and slows the plasma rotation. This effect can be particularly strong in the RFP and leads to mode lock times which are shorter than in the tokamak.
本論文は、有限導電率(抵抗性)壁がプラズマ安定性に及ぼす影響を調べるための線形および非線形MHD計算を提示する。トカマクにおける安全係数qψが約2の限界値において、一般にRFPでも同様であるが、理想モードが存在し、その成長率は壁の時定数に反比例する。抵抗性テアリングモードもまた、有限導電率の壁によって不安定化され得るが、十分に速いプラズマ回転はこれらの不安定性を安定化することができる。非線形的には、回転するMHD活動によって抵抗性壁に誘起された渦電流が、プラズマ回転を減速させるトルクを生み出すことが示される。この効果はRFPにおいて特に強く、トカマクよりも短いモードロック時間をもたらす。