The nonlinear growth of internal kink modes is studied numerically using two-fluid equations. As already reported earlier (Günter et al 2015 Plasma Phys. Control. Fusion57 014017), short sawtooth crash times (<100 μs) are found for typical ASDEX Upgrade parameters, in agreement with experimental observations. These fast sawtooth crashes are associated with large parallel electric field perturbations, giving rise to the generation of supra-thermal electrons. Slow sawtooth crashes (~ms) are obtained only for a sufficiently small () and a large local electron diamagnetic drift frequency at the surface, where q0 is the value of the safety factor q at the magnetic axis. Kink modes are shown to drive sheared plasma rotation, propagating from the surface towards the magnetic axis during the nonlinear phase. After the sawtooth crash, the driven plasma rotation is in the co- (counter-) current direction inside (outside) the surface, as observed in experiments.
内部キンクモードの非線形成長を、二流体方程式を用いて数値的に調べた。既に報告されているように(Günter et al 2015 Plasma Phys. Control. Fusion57 014017)、典型的なASDEX Upgradeパラメータでは、実験観測と一致して、短いサブクエンチ時間(<100 μs)が見いだされた。これらの速いサブクエンチは、大きな平行電場摂動を伴い、超熱的電子の生成を引き起こす。遅いサブクエンチ(~ms)は、表面での十分に小さい()と大きな局所電子反磁性ドリフト周波数に対してのみ得られる。ここで、q0は磁気軸における安全係数qの値である。キンクモードは、非線形段階で表面から磁気軸に向かって伝播するシアを有するプラズマ回転を駆動することが示されている。サブクエンチ後、駆動されたプラズマ回転は、実験で観測されるように、表面の内側(外側)でコヒーレント(カウンター)電流方向を向く。