考虑压力平坦化的撕裂模稳定性计算

托卡马克中撕裂模稳定性的计算可方便地划分为外部区域（适用边际稳定的理想 MHD）和围绕有理面的共振层（需要复杂的动力学物理）。这两个区域通过稳定性参数耦合。局域在有理面附近的压力和电流扰动会改变撕裂模的稳定性。本文推导了轴对称环向几何中任意扰动下控制外部解变化及稳定性参数变化的方程。针对四种压力平坦化函数，解析得到了有无压力平坦化时稳定性参数的关系。电阻性 MHD 代码不包含适当的层物理，因此无法直接预测稳定性；然而，它们可用于计算稳定性参数。现有方法（Ham et al. 2012 Plasma Phys. Control. Fusion 54 025009）在有理面存在有限压力梯度且平均曲率有利时，由于 Glasser 稳定效应，从电阻性代码中提取稳定性参数的效果并不令人满意。为克服这一困难，我们引入了一种特定的压力平坦化函数，使得先前的方法得以适用。该技术首先在具有人工有利曲率的柱几何中进行了数值测试，随后利用采用近似解析平衡的环向托卡马克撕裂模稳定性代码 T7（Fitzpatrick et al. 1993 Nucl. Fusion 33 1533）展示了其在环向几何中的应用。最后讨论了将此方法应用于使用完全环向平衡的电阻性 MHD 代码（如 MARS-F，Liu et al. 2000 Phys. Plasmas 7 3681）的前景。