有关破裂的部分知识：
磁场位形
托克马克磁场位形主要是有纵向和极向磁场两部分构成，其重要特点之一是纵向磁场比极向磁场强数倍，因此二者合成的磁场具有螺旋结构，其螺距等于托克马克大环的周长。如图1所示，在通过主轴的平面内小圆环截面P上，从任一点1出发的磁力线沿大环方向绕主轴转一周后于截面P再次相交时并不回到点1，而是回到点2。而经过截面中心的磁力线沿大环方向绕一周后仍回到中心，该条经过截面重心的磁力线称为磁轴。从点1出发的磁力线沿大环方向绕行时，在截面P上依次留下一系列点，他们的集合将在截面上画出一个半径为 r' 的圆，这个圆即为磁力线所在磁面的横截面，如图2所示。
图1 (b)中，磁力线从点1出发，沿大环方向绕主轴转一周后回到点2，二者所夹的角称为旋转变换角，记为 \(\tau\) 。如果磁力线转若干周后能回到出发点，则称该磁面为有理磁面。有理磁面可以表示为：
\[ \frac{\tau}{2 \pi}=\frac{n}{m}或q=\frac{m}{n} \]
其中，q称为安全因子。m，n为整数，分别表示磁力线在回到原始出发点的过程中沿大环方向绕过的圈数，和沿极向绕过的圈数。
有关托克马克
托克马克等离子体的磁流体行为
磁岛：等离子体中出现磁流体不稳定性时，有理磁面上的磁场拓扑发生变化，磁力线断裂重连形成磁岛。
等离子体电流上升阶段会产生振荡现象，称为Mirnov Oscillations。
Mirnov Oscillations的一种设想是：等离子体电流在上升的阶段存在双撕裂模。如果电流上升速度很快，就会产生趋肤电流，则q会产生极小值。在这个极小值附近对于同一个q会产生两个共振面，一个在 \(q=q_{min}\) 的半径外，一个在其内，此时磁扰动在两个共振面之间，如果共振面十分靠近，则扰动是不稳定的，它减弱了不稳定区域内的电流梯度，使q的分布拉平，有利于电流的渗透。
正常托克马克放电情况下，从等离子体中发出的软X射线，其强度变化呈锯齿状，称为Sawtooth Oscillations。
Sawtooth Oscillations的强度通常为10%~20%，NBI加热的情况下可达到30%。软X射线强度变化主要是因为电子温度发生变化导致的。等离子体密度信号和离子温度信号也同样有类似的锯齿振荡。
在JET上，发现使用ICRH加热可以阻止锯齿振荡的崩溃。
破裂不稳定性，是在极短时间内，托克马克等离子体电流骤然淬灭。这种现象，在等离子体电流的上升、平顶和下降阶段都有可能发生，如图4。
大破裂的产生分为四个阶段，分别是：孕育阶段(预先兆阶段)，先兆阶段，快速发展阶段和淬灭阶段。
预先兆阶段可能会出现一些破裂的征兆，例如密度增加，但也有可能没有任何征兆，突然破裂。
在先兆阶段，某些征兆变化达到一定限度时，出现磁流体不稳定性，其增长达到某个临界值时进入第三阶段，等离子体中心温度骤降，电流径向分布被拉平，环电压出现负尖脉冲，最后，电流迅速衰减为零，衰减速度可达50MA/s。
参考文献：朱士尧《核聚变原理》，中国科学技术出版社
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