An analytic study of stability against high-n ballooning modes in highly elongated axi-symmetric plasmas is presented and compared with computational results. – From the equation for the marginal pressure gradient, it is found that local shear has an important effect on the stability of elongated plasmas, and that stability deteriorates through high elongation since the stabilizing effects of field line bending and local shear are reduced. The net contribution of the local shear to stability decreases with elongation for strong ballooning modes (eigenfunctions strongly localized near the outer edge of the toroidal flux surfaces) but increases for interchange modes (eigenfunctions more uniform along the flux surfaces). – The computational study of high-n ballooning modes in a highly elongated plasma reveals that lowering the aspect ratio and broadening the pressure profile enhance the marginal beta for βp less than unity but severely reduce the marginal beta for βp larger than unity.
高細長軸対称プラズマにおける高nバルーニングモードに対する安定性の解析的考察と、計算結果との比較を示す。――限界圧力勾配の方程式から、局所シアーが細長プラズマの安定性に重要な影響を及ぼし、磁力線の曲率と局所シアーによる安定化効果が低減するため、細長度が増すにつれて安定性が低下することが見出された。強バルーニングモード(トロイダル磁気面の外側端付近に強く局在する固有関数)に対する局所シアーの正味の寄与は、細長度の増加とともに減少するが、交換型モード(磁気面に沿ってより一様な固有関数)に対しては増加する。――高細長プラズマにおける高nバルーニングモードの計算研究により、アスペクト比を小さくし圧力分布を広げることは、βpが1未満の場合には限界ベータ値を向上させるが、βpが1を超える場合には限界ベータ値を著しく低下させることが明らかにされた。