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

The influence of magnetic islands on drift mode stability in magnetized plasma

H R Wilson, J W Connor2009年Plasma Physics and Controlled FusionIF 2.2出版社

The impact of a chain of thin magnetic islands on the stability of electrostatic drift modes is studied for plasma confined by a sheared slab magnetic field geometry. Small magnetic islands are considered, with a width comparable to the ion Larmor radius. Gyrokinetic theory is employed to derive self-consistently the equilibrium modifications due to the island chain, as well as the drift mode structure and stability. The island has two effects on the equilibrium: it modifies the density and temperature gradients and, in general, strong sheared plasma flows must exist in its vicinity. A reduced model is developed to illustrate the impact of this new equilibrium on drift modes, focusing on the ion temperature gradient (ITG) mode. It is found that magnetic islands tend to stabilize these modes. The ITG mode structure is also studied. In the absence of magnetic islands, the drift modes are plane waves of constant amplitude in the y-direction (magnetic flux surfaces are defined by the x–y plane, with inhomogeneities in the x-direction and the main component of magnetic field in the z-direction). However, the drift modes become more localized in the y-direction in the presence of magnetic islands. An interesting result is that the position of localization is not where the drive for the instability is strongest. An analytic WKB theory is presented for a simplified model which sheds light on this result.

日本語訳

薄い磁気島の列が静電ドリフトモードの安定性に及ぼす影響を、シア付きスラブ磁場配位によって閉じ込められたプラズマについて研究する。幅がイオン・ラーマー半径に匹敵する小さな磁気島を考える。ジャイロ運動論を用いて、磁気島列による平衡の修正とともに、ドリフトモードの構造と安定性を自己無撞着に導出する。磁気島は平衡に対して2つの効果を持つ。すなわち、密度勾配と温度勾配を修正し、一般にその近傍には強いシア付きプラズマ流が存在しなければならない。この新しい平衡がドリフトモードに及ぼす影響を示すために、イオン温度勾配(ITG)モードに焦点を当てた簡約モデルを開発する。磁気島はこれらのモードを安定化する傾向があることが見出される。ITGモードの構造も研究する。磁気島がない場合、ドリフトモードはy方向に一定振幅の平面波である(磁束面はx–y平面で定義され、不均一性はx方向にあり、磁場の主成分はz方向にある)。しかし、磁気島が存在する場合、ドリフトモードはy方向により局在するようになる。興味深い結果として、局在する位置は不安定性の駆動が最も強い場所ではない。この結果を解明するため、単純化されたモデルに対する解析的WKB理論を提示する。

wiki

Magnetized plasmaMagnetic islands
この論文にはまだAI要約がありません。

関連論文

Unstable ion-temperature-gradient modes in an advanced tokamak plasma

2006Plasma Physics and Controlled Fusion

Drift kinetic theory of neoclassical tearing modes in a low collisionality tokamak plasma: magnetic island threshold physics

2021Plasma Physics and Controlled Fusion

Collisionless drift waves in the H mode edge (plasma)

1994Nuclear Fusion

Theory of the ubiquitous mode

1977Nuclear Fusion

Nonlinear evolution of tearing modes in inhomogeneous plasmas

1993Plasma Physics and Controlled Fusion

Convective modes driven by density gradients

1966Nuclear Fusion

Magnetic compressibility and ion-temperature-gradient-driven microinstabilities in magnetically confined plasmas

2015Plasma Physics and Controlled Fusion

Tearing mode stability in a sheared slab model of the tokamak plasma

2006Plasma Physics and Controlled Fusion

Finite ion orbit width effect on the neoclassical tearing mode threshold in a tokamak plasma

2019Nuclear Fusion

Non-local drift instability of current-carrying plasma with temperature inhomogeneities

1978Nuclear Fusion