Effects of toroidal rotation and density profiles on the stability of an edge localized MHD mode are investigated numerically. From the numerical results we show that both the density gradient and the sheared rotation profile can destabilize the edge ballooning mode and the peeling–ballooning mode, and particularly, the sheared rotation can destabilize these modes effectively. To clarify the mechanisms of these destabilizing effects of density gradient and sheared rotation, we define some energies and distinguish them by physics. By comparing these energies, we clarify that the destabilization by the density gradient can be explained as the destabilizing effect of the centrifugal instability, and that by the sheared toroidal rotation is induced mainly by the difference between the eigenmode frequency and the toroidal rotation frequency of the plasma. Although the strong rotation shear also has a stabilizing effect on the MHD modes by changing the mode structure, the edge MHD mode first becomes unstable due to the appearance of the destabilizing effect before changing the mode structure.
トロイダル回転と密度分布が周辺局在MHDモードの安定性に及ぼす影響を数値的に調べた。数値結果から、密度勾配とシア付き回転分布の両方が周辺バルーニングモードおよびピーリング・バルーニングモードを不安定化させ得ること、特にシア付き回転がこれらのモードを効果的に不安定化させることを示す。これらの密度勾配とシア付き回転の不安定化効果のメカニズムを明らかにするため、いくつかのエネルギーを定義し、それらを物理的に区別する。これらのエネルギーを比較することにより、密度勾配による不安定化は遠心不安定性の不安定化効果として説明でき、シア付きトロイダル回転による不安定化は主に固有モード周波数とプラズマのトロイダル回転周波数との差によって引き起こされることを明らかにする。強い回転シアはモード構造を変化させることによりMHDモードに対して安定化効果も有するが、周辺MHDモードはモード構造が変化する前に、不安定化効果の出現によりまず不安定になる。