The Linearized resistive MHD boundary layer equations, including the electron diamagnetic drift, compression, and electron temperature gradient terms in general toroidal geometry, are solved numerically to obtain the dispersion relations of the three resistive MHD modes of resistive interchange, tearing, and ballooning. Numerical solutions with very high accuracy are obtained using two different numerical methods. Various physically interesting problems, such as electron diamagnetic drift effects coupled with compression and average curvature, and ETG(effects of temperature gradient coupled with thermal conduction and transport) are investigated in a wide range of parameters. From the present study it is found that for the resistive ballooning and tearing modes, which have similar forms of dispersion relation, ion sound compression gives a substantial stabilizing effect, while ion polarization compression gives a destabilizing effect and the stabilizing effect of favorable average curvature is significantly reduced as the diamagnetic drift effect increases. For the resistive interchange mode, these numerical results are in good agreement with previous results. On the other hand, for the ETG, it is shown that it gives a substantial stabilization to the resistive ballooning and tearing modes, while the resistive interchange mode is destabilized by this effect. Though most of these findings are in good agreement in their essential points with existing work, the conclusion associated with the resistive ballooning mode appears to be in disagreement with some aspects of previous work. An analysis of the reasons for this discrepancy is presented.
일반적인 토로이달 플라스마에서 전자의 반자성 drift 와 압축 그리고 전자의 온도 경사 효과를 고려한 선형화된 저항성 자기 유체학적 경계층 방정식을 수치적으로 풀었고 그로부터 세 개의 저항성 자기 유체학적 모우드들(interchange, tearing, ballooning) 의 분산 관계식을 구했다. 두 개의 다른 수치적 방법들을 사용 함으로써 매우 높은 정확도를 갖는 해를 얻을 수 있었다. 본 논문에선 주로 압축과의 상호작용을 통한 반자성 드립트의 효과와 열 전도 및 수송이 있을 때 전자 온도 경사 효과 등이 조사되었다.
본 연구로부터 먼저 저항성 ballooning 모우드와 tearing 모우드는 비슷한 분산 관계식을 갖음을 볼 수 있었고, 이들에 대해 유한한 크기의 반자성 drift 영역에서 여러 압축항들 가운데 ion sound 항은 강한 안정화 효과를, ion polarization 항은 불안정 효과를 줌을 볼 수 있었다. 또 favorable average curvature 의 효과는 반자성 drift 가 증가할 수록 감소함을 알 수 있었다. 한편, 열 전도 및 수송이 있을 때 전자 온도 경사는 저항성 ballooning 모우드와 tearing 모우드에 강한 안정화 효과를 주는 반면, 저항성 interchange 모우드에 대해서는 불안정 효과를 줌이 보여졌다. 저항성 ballooning 모우드에 대한 우리의 결과는 이전의 한 연구 결과와 다른 데, 그 이유에 대한 분석이 주어진다.
