Cross-field transport and ballooning stability in neutral beam heated ASDEX divertor tokamak plasmas below and at the β limit are analysed by computer simulations. It is found that the discharges below the limit are ballooning stable and exhibit H transport. No gradual reduction of confinement happens when beta approaches the limit ('hard' β limit). The degradation of energy confinement at the β limit is shown to be due to enhanced electron heat conduction. Resistive ballooning modes with high wavenumbers are found to be marginally stable or unstable in a radial zone where the electron heat diffusivity is enhanced by a factor of four. Broader zones correspond to stronger degradation of global energy confinement. The diffusion coefficient is raised much less than the electron heat diffusivity. Fast flattening of the current profile which keeps resistive ballooning modes close to marginal stability seems to occur. Such modes with high wavenumbers generate small scale, fluctuating Br fields which can cause magnetic braiding. It is shown that the confinement properties at the β limit are consistent with transport in stochastic magnetic fields.
中性粒子ビーム加熱されたASDEXダイバータ・トカマクにおけるβ限界以下およびβ限界でのプラズマの横断輸送とバルーニング安定性を、コンピュータシミュレーションにより解析した。限界以下の放電はバルーニング安定であり、H輸送を示すことが見出された。βが限界に近づくとき、閉じ込めの漸進的な低下は起こらない（ハードβ限界）。β限界でのエネルギー閉じ込めの劣化は、増強された電子熱伝導によるものであることが示される。高波数の抵抗性バルーニングモードは、電子熱拡散係数が4倍に増強される径方向領域において、限界安定または不安定であることが見出された。より広い領域は、より強い全体のエネルギー閉じ込めの劣化に対応する。拡散係数は電子熱拡散係数よりもはるかに小さく増加する。電流分布の急速な平坦化が起こり、抵抗性バルーニングモードを限界安定に近い状態に保つ。そのような高波数モードは、小規模で変動するBr磁場を生成し、磁気ブレイディングを引き起こし得る。β限界での閉じ込め特性は、確率的磁場中の輸送と一致することが示される。