In this work, we generalise linear magnetohydrodynamic (MHD) stability theory to include equilibrium pressure anisotropy in the fluid part of the analysis. A novel 'single-adiabatic' (SA) fluid closure is presented which is complementary to the usual 'double-adiabatic' (CGL) model and has the advantage of naturally reproducing exactly the MHD spectrum in the isotropic limit. As with MHD and CGL, the SA model neglects the anisotropic perturbed pressure and thus loses non-local fast-particle stabilisation present in the kinetic approach. Another interesting aspect of this new approach is that the stabilising terms appear naturally as separate viscous corrections leaving the isotropic SA closure unchanged. After verifying the self-consistency of the SA model, we re-derive the projected linear MHD set of equations required for stability analysis of tokamaks in the MISHKA code. The cylindrical wave equation is derived analytically as done previously in the spectral theory of MHD and clear predictions are made for the modification to fast-magnetosonic and slow ion sound speeds due to equilibrium anisotropy.
本稿では、線形磁気流体力学（MHD）安定性理論を一般化し、解析の流体部分に平衡圧力の異方性を含める。新規の「単断熱」（SA）流体閉鎖モデルを提示するが、これは従来の「二重断熱」（CGL）モデルを補完するものであり、等方極限においてMHDスペクトルを正確に再現するという利点を有する。MHDおよびCGLと同様に、SAモデルは異方性摂動圧力を無視するため、運動論的アプローチに存在する非局所的高速粒子安定化効果を失う。この新アプローチのもう一つの興味深い側面は、安定化項が別個の粘性補正として自然に現れ、等方的なSA閉鎖を不変のまま残すことである。SAモデルの自己無撞着性を検証した後、MISHKAコードにおけるトカマクの安定性解析に必要な射影線形MHD方程式群を再導出する。円筒波動方程式は、スペクトル理論における従来の手法と同様に解析的に導出され、平衡異方性による高速磁気音波および低速イオン音波速度の修正について明確な予測がなされる。