FusionPapers
図版検索トレンドwiki日本の研究
© 2026 FUSIONPAPERS
About法務情報
トップに戻る

Macroscopic trends of neoclassical tearing stability in high-field H-mode tokamak pilot plants

S. Benjamin, Z. Keith, A. Maris, A. Kumar, N. Logan, C. Hansen, E. Howell, E. Marmar, C. Rea2026年3月Nuclear FusionIF 3出版社

The neoclassical tearing mode (NTM) stability metric—minimum marginally stable island width —was compared across 14651 inductive high-field tokamak pilot plant equilibria. Larger devices with reduced elongation and/or increased minor radius demonstrated an order-of-magnitude increase in , primarily due to a reduction in bootstrap drive. This work is part of an ongoing effort to ensure passive NTM-stability in the ARC tokamak, in which the technology to achieve active tearing-suppression with localised electron cyclotron current drive does not yet exist. The equilibrium scenarios in the database were Monte Carlo generated and normalised to the same 400MW fusion power, minimum pressure scenario at a range of plasma currents, before tearing analysis using the modified Rutherford equation was applied for all resonant poloidal and toroidal m, n modes up to n = 4. Single-helicity toroidal calculations in resistive DCON set the minimum marginally stable island width, and a simple modal scaling proportional to was identified for high-m values. The dominant correlates of and across the database were analysed using interpretable machine learning techniques.

日本語訳

新古典テアリングモード(NTM)安定性指標—最小限界安定島幅 —を、14651の誘導型高磁場トカマク・パイロットプラント平衡状態にわたって比較した。より大型の装置で、伸長度の低減および/または小半径の増大を伴うものは、 の一桁の増加を示し、これは主にブートストラップ駆動の低減によるものである。この研究は、ARCトカマクにおける受動的NTM安定性を確保するための進行中の取り組みの一部であり、ARCトカマクでは、局所的な電子サイクロトロン電流駆動による能動的テアリング抑制を達成する技術はまだ存在しない。データベース内の平衡シナリオはモンテカルロ法で生成され、様々なプラズマ電流における同じ400MW核融合出力・最小圧力シナリオに正規化された後、修正ラザフォード方程式を用いたテアリング解析が、n = 4までのすべての共鳴ポロイダルおよびトロイダル m, n モードに対して適用された。抵抗性DCONにおける単一ヘリシティのトロイダル 計算が最小限界安定島幅を設定し、高m値に対して に比例する単純なモーダルスケーリングが特定された。データベース全体にわたる と の主要な相関因子は、解釈可能な機械学習手法を用いて分析された。

wiki

H-modeTearing mode

AIによる論文要約

高磁場Hモードトカマク実証炉における新古典ティアリング安定性の巨視的傾向
JA核融合研究者やトカマク設計者、特にARCのような高磁場コンパクト装置のNTM安定性に関心のある方#NeoclassicalTearingMode #TokamakStability #ARC #FusionEnergy #PlasmaPhysics
LLM向け: {"Title": "Macroscopic trends of neoclassical tearing stability in high-field H-…

本研究では、高磁場トカマク実証炉の14651個の平衡状態を解析し、新古典ティアリングモード(NTM)の安定性を評価。装置サイズが大きく、伸長率が小さい、または小半径が大きいほど安定性が一桁向上し、これはブートストラップ電流駆動の減少による。ARCトカマクでの受動的NTM安定性確保を目指し、改良型ラザフォード方程式と機械学習を用いて相関因子を特定した。

関連論文

Strong toroidal effects on tokamak tearing mode stability in the hybrid and conventional scenarios

2012Plasma Physics and Controlled Fusion

Ideal- and resistive-MHD stability of one-dimensional tokamak equilibria

1982Nuclear Fusion

Analysis of global hydromagnetic instabilities driven by strongly sheared toroidal flows in tokamak plasmas

2013Plasma Physics and Controlled Fusion

Prospects for H-mode inhibition in negative triangularity tokamak reactor plasmas

2022Nuclear Fusion

Neoclassical tearing mode (NTM) magnetic spectrum and magnetic coupling in JET tokamak

2010Plasma Physics and Controlled Fusion

Tokamak equilibria and stability with arbitrary flows

1997Plasma Physics and Controlled Fusion

Advances in global MHD mode stabilization research on NSTX

2010Nuclear Fusion

Advanced tokamak research in DIII-D

2004Plasma Physics and Controlled Fusion

β limiting MHD activity and mode locking in Alcator C-Mod

2002Plasma Physics and Controlled Fusion

Macroscopic trends of linear tearing stability in cylindrical current profiles

2024Plasma Physics and Controlled Fusion