研究課題
本年度は、RMPが3次元MHD平衡に与える影響の考察として、ストカスティックな磁力線構造を含むトカマクの3次元MHD平衡を考察した。トカマクの3次元MHD平衡においてストカスティックな磁力線構造がが出現する理由の一つとして、外部コイルの設置による共鳴磁場摂動の印可が考えられる。本年度は、真空容器何設置された外部コイルにより駆動されるRMP磁場が重畳されたDIII-Dトカマクの3次元田D平衡解析を行った。DIII-DR実験では、周辺局在化モード(ELM)の抑制のため、Iコイルと呼ばれる真空容器内コイルが設置されている。Iコイルは合計12個、装置上部、中部、下部と設置され、全体として大きなn=3成分の摂動磁場をプラズマに重畳することができる。これまで、入れ子の磁気面を仮定した3次元田D平衡解析により、n=3のRMP磁場成分がプラズマ応答で変化する可能性が示唆されているが、δB/BO～10-4程度の誤差磁場が磁気島構造を出現させる可能性については、ほとんど考察されていない。そこで、本研究では入れ子の磁気面を仮定しない3次元MHD平衡計算コードHINT2を用いてDIII-Dトカマクの3次元NHD平衡解析を行った。その結果、RMP磁場が作る共鳴磁場摂動がプラズマ内部にストカスティックな磁力線構造を出現させることがわかった。また、真空近似と3次元MHD平衡を比較するとプラズマ応答によりセパラトリックス付近の磁力線構造がよりストカスティックになることがわかった。得られた3次元MHD平衡を元に非線形MHD不安定性解析を行い、ELMが発生しないことを確認した。
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Plasma and Fusion Research
巻: 6 ページ: "2402134-1"-"2402134-5"
10.1585/pfr.6.2402134
