Systematic stability studies of the negative central shear (NCS) configuration reveal a synergistic relationship between the gains in the ideal n = 1 magnetohydrodynamic (MHD) β limit from optimizing the profiles and from optimizing the shape. For a circular cross-section with highly peaked pressure profiles, βN = β/(I/aB) is limited to βN∼2% (mT/MA). Small to moderate improvements in βN result either from broadening the pressure or from strong cross-section shaping. At fixed safety factor the latter translates to a much larger increase in β and the root mean square β denoted as β*. With both optimal profiles and strong shaping, however, the gain in all the relevant fusion performance parameters is dramatic, and β and β* can be increased by a factor of 5. The calculations show that stabilization from a nearby conducting wall greatly contributes to this large improvement, since coupling of the plasma to the wall is increased for the optimum profiles and cross-section. Moreover, the alignment of the bootstrap current density profile with the total current density profile is also optimized with broad pressure, strong cross-section shaping and high βN, thus minimizing steady state current drive requirements. Sensitivity studies using other profiles show some variation in the actual β limits, but the general trends remain robustly invariant.
負中心シア（NCS）配位の系統的安定性研究は、理想的なn = 1磁気流体力学（MHD）β限界における、プロファイルの最適化と形状の最適化による利得の間に相乗関係があることを明らかにしている。強く尖った圧力プロファイルを持つ円形断面の場合、βN = β/(I/aB)はβN∼2%（mT/MA）に制限される。βNの小さから中程度の改善は、圧力のブロード化または強い断面形状化のいずれかによってもたらされる。しかし、固定された安全係数では、後者はβおよび二乗平均平方根β（β*と表記）のはるかに大きな増加につながる。しかしながら、最適なプロファイルと強い形状化の両方を備えた場合、関連するすべての核融合性能パラメータにおける利得は劇的であり、βおよびβ*は5倍に増加し得る。計算により、近接する導体壁からの安定化がこの大きな改善に大きく寄与することが示されている。なぜなら、最適なプロファイルと断面形状では、プラズマと壁との結合が増大するためである。さらに、圧力のブロード化、強い断面形状化、および高いβNにより、ブートストラップ電流密度プロファイルと全電流密度プロファイルとの整合も最適化され、定常状態の電流駆動要件が最小化される。他のプロファイルを用いた感度研究では、実際のβ限界にいくらかの変動が見られるが、一般的な傾向は頑健に不変である。