Thermal instabilities, e.g. due to energy losses from impurities, can lead to a sudden drop in the local plasma temperature by orders of magnitude during a time in the micro-second range. A numerical modelling of the global plasma response to such localized phenomena is performed. An approach to calculate with a heat conduction, being a non-linear function both of the temperature and of its gradient, e.g. if the heat flux limit (HFL) is taken into account for plasmas of low collisionality, is developed. It is demonstrated that the deviation of the electron heat conduction from the Spitzer–Härm approximation due to the HFL is essential to explain experimental findings in tokamak experiments with massive gas injection performed to mitigate plasma disruptions.
熱的不安定性、例えば不純物からのエネルギー損失によるものは、局所的なプラズマ温度をマイクロ秒オーダーの時間内に数桁にわたって急激に低下させる可能性がある。このような局所的な現象に対するグローバルなプラズマ応答の数値モデリングが行われた。低衝突度プラズマにおいて熱流束制限（HFL）を考慮した、温度とその勾配の両方に依存する非線形関数としての熱伝導を用いた計算手法が開発された。プラズマ擾乱緩和のための大量ガス入射を伴うトカマク実験において、HFLによる電子熱伝導のスピッツァー・ヘルム近似からのずれが、実験結果を説明するために本質的であることが実証された。