Recent DIII–D experiments show that ideal kink-modes can be stabilized at high beta by a resistive wall, with sufficient plasma rotation. However, the resonant response to static magnetic field asymmetries by a marginally stable resistive wall mode can lead to strong damping of the rotation. Careful reduction of such asymmetries has allowed plasmas with beta well above the ideal MHD no-wall limit, and approaching the ideal-wall limit, to be sustained for durations exceeding 1 s. Feedback control can improve plasma stability by direct stabilization of the resistive wall mode or by reducing magnetic field asymmetry. Assisted by plasma rotation, direct feedback control of resistive wall modes with growth rates more than five times faster than the characteristic wall time has been observed. These results open a new regime of tokamak operation above the free-boundary stability limit, accessible by a combination of plasma rotation and feedback control.
最近のDIII–D実験は、十分なプラズマ回転があれば、抵抗性壁によって高ベータでの理想キンクモードが安定化され得ることを示している。しかし、わずかに安定な抵抗性壁モードに対する静磁場非対称性への共鳴応答は、回転の強い減衰をもたらし得る。このような非対称性を注意深く低減することで、理想MHD無壁限界を十分に超え、理想壁限界に近づくベータを持つプラズマが、1秒を超える持続時間にわたって維持可能となった。フィードバック制御は、抵抗性壁モードの直接安定化または磁場非対称性の低減によって、プラズマ安定性を向上させることができる。プラズマ回転に支援されたフィードバック制御により、特性壁時間より5倍以上速い成長率を持つ抵抗性壁モードの直接制御が観測された。これらの結果は、プラズマ回転とフィードバック制御の組み合わせによってアクセス可能な、無壁安定性限界を超えたトカマク運転の新たな領域を開くものである。