Neutral beam injection into reversed-magnetic shear DIII-D plasmas produces a variety of Alfvénic activity including toroidicity-induced Alfvén eigenmodes (TAEs) and reversed shear Alfvén eigenmodes (RSAEs). With measured equilibrium profiles as inputs, the ideal MHD code NOVA is used to calculate eigenmodes of these plasmas. The postprocessor code NOVA-K is then used to perturbatively calculate the actual stability of the modes, including finite orbit width and finite Larmor radius effects, and reasonable agreement with the spectrum of observed modes is found. Using experimentally measured mode amplitudes, fast ion orbit following simulations have been carried out in the presence of the NOVA calculated eigenmodes and are found to reproduce the dominant energy, pitch and temporal evolution of the losses measured using a large bandwidth scintillator diagnostic. The same analysis techniques applied to a DT 8 MA ITER steady-state plasma scenario with reversed-magnetic shear and both beam ion and alpha populations show Alfvén eigenmode instability. Both RSAEs and TAEs are found to be unstable with maximum growth rates occurring for toroidal mode number n = 6 and the majority of the drive coming from fast ions injected by the 1 MeV negative ion beams. AE instability due to beam ion drive is confirmed by the non-perturbative code TAEFL. Initial fast ion orbit following simulations using the unstable modes with a range of amplitudes (δB/B = 10−5–10−3) have been carried out and show negligible fast ion loss. The lack of fast ion loss is a result of loss boundaries being limited to large radii and significantly removed from the actual modes themselves.
中性粒子ビーム入射による逆磁気シアを持つDIII-Dプラズマでは、トロイダル性誘起アルヴェン固有モード（TAE）や逆磁気シア・アルヴェン固有モード（RSAE）を含む多様なアルヴェン波動活動が生成される。測定された平衡プロファイルを入力として、理想MHDコードNOVAを用いてこれらのプラズマの固有モードを計算する。その後、後処理コードNOVA-Kを用いて、有限軌道幅効果と有限ラーマー半径効果を含むモードの摂動的安定性を計算し、観測されたモードスペクトルと合理的な一致が得られる。実験的に測定されたモード振幅を用いて、NOVAで計算された固有モードの存在下での高速イオン軌道追跡シミュレーションを実施し、広帯域シンチレータ診断装置で測定された損失の主要なエネルギー、ピッチ角、時間発展を再現することができる。同じ解析手法を、逆磁気シアとビームイオンおよびアルファ粒子集団の両方を有するDT 8 MA ITER定常状態シナリオに適用すると、アルヴェン固有モード不安定性が示される。RSAEとTAEの両方が不安定であることが見出され、最大成長率はトロイダルモード数n = 6で発生し、駆動の大部分は1 MeV負イオンビームによって注入された高速イオンに由来する。ビームイオン駆動によるAE不安定性は、非摂動コードTAEFLによって確認される。不安定モードを振幅範囲δB/B = 10⁻⁵–10⁻³で用いた初期高速イオン軌道追跡シミュレーションを実施し、高速イオン損失は無視できる程度であることが示された。この高速イオン損失の欠如は、損失境界が大きな半径に限定され、実際のモード自体から有意に離れていることに起因する。