The influence of plasma elongation and Shafranov shift on the stability ofelectrostatic ion-temperature-gradient driven modes (ηi-modes) isinvestigated. An advanced fluid model is used for the ions together withBoltzmann distributed electrons. The derived eigenvalue equation is solvedboth analytically, in the strong ballooning limit, and numerically. It isfound that the effects of elongation change from stabilizing, for peakeddensity profiles, to destabilizing in the flat density regime. In addition, itis shown that the maximum growth rate is shifted towards shorter wavelengthsas the elongation increases. The effects of shaping on tokamak stability areexemplified with data from a Joint European Torus (JET) high-performance modedischarge.
プラズマの楕円度とシャフラノフシフトが静電的イオン温度勾配駆動モード(ηiモード)の安定性に及ぼす影響を調査する。イオンには高度な流体モデルを用い、電子にはボルツマン分布を仮定する。導出された固有値方程式は、強いバルーニング極限における解析的解法と数値解法の両方で解かれる。その結果、楕円度の効果は、密度分布がピークを持つ場合には安定化に寄与するが、密度分布が平坦な領域では不安定化に寄与することが見出された。さらに、最大成長率は楕円度の増加に伴い短波長側へシフトすることが示される。トカマク安定性に対する形状効果は、欧州連合トーラス(JET)の高性能放電のデータを用いて例証される。