It is shown that free boundary 3D equilibrium calculations in tokamak geometry are capable of capturing the physics of non-linearly saturated external kink modes for monotonic current and q profiles typical of standard (baseline) plasma scenarios. The VMEC ideal MHD equilibrium model exhibits strong flux surface corrugations of the plasma vacuum boundary, driven by the core current profile. A method is presented which conveniently extracts the amplitude of the corrugation in terms of Fourier components in straight field line coordinates. The Fourier spectrum, and condition for non-linear corrugation agrees well with linear simulations, and the saturated amplitude agrees well with non-linear analytic calculations.
トカマク幾何学における自由境界3次元平衡計算が、標準的な（典型的な）プラズマシナリオに特徴的な単調な電流分布およびq分布に対して、非線形的に飽和した外部キンクモードの物理を捕捉できることを示す。VMEC理想MHD平衡モデルは、コア電流分布によって駆動されるプラズマ真空境界の強い磁束面起伏を示す。本論文では、直線磁力線座標におけるフーリエ成分の観点から、この起伏の振幅を簡便に抽出する手法を提示する。フーリエスペクトルおよび非線形起伏の条件は線形シミュレーションとよく一致し、飽和振幅は非線形解析計算とよく一致する。