The magnetic coherent modes (MCM) with toroidal mode number n about 1 (Chen R. et al 2018 Nucl. Fusion58 112004) frequently appear in the edge pedestal of high-confinement tokamak plasmas on EAST in the absence of energetic particles. Although these modes are experimentally compatible with the steady-state operation of the pedestal, the driving mechanism without energetic particles of MCM is a long-standing mystery. To reveal the excitation mechanism, a fluid-drift kinetic hybrid local linear model has been developed. It is found that MCM is a new Alfvén eigenmode with a gap frequency much lower than the ideal Toroidal Alfvén Eigenmodes (TAEs) with two significant properties: (1) due to the unique steep pressure gradient in the pedestal region, the diamagnetic frequency becomes comparable to the ideal TAE frequency, which makes the Alfvén continuum in this region move significantly in the ion diamagnetic direction and form a gap of lower frequency; (2) due to the bounce frequencies of thermal electrons becoming also comparable to the ideal TAE frequency in the pedestal region, the free energy of the pressure gradient can be fed into the MCM through the thermal electron bounce resonance excitation, which is essentially the coupling between the shifted TAEs and low- trapped electron modes. The low- MCM is proved to be a shifted Alfvén gap mode in the pedestal region, which is anticipated to exist in low collisional plasmas of future fusion reactors. It is of great significance to carry out relevant physical model research to enhance the understanding of pedestal physics.
トロイダルモード数nが約1の磁気コヒーレントモード（MCM）（Chen R. et al 2018 Nucl. Fusion58 112004）は、高エネルギー粒子が存在しない場合のEASTにおける高閉じ込めトカマクプラズマの周辺ペデスタルに頻繁に出現する。これらのモードは実験的にはペデスタルの定常運転と両立するが、高エネルギー粒子なしでのMCMの駆動機構は長年にわたる謎である。励起機構を明らかにするため、流体-ドリフト運動論的ハイブリッド局所線形モデルが開発された。MCMは、理想トロイダル・アルヴェン固有モード（TAE）よりもはるかに低いギャップ周波数を持つ新たなアルヴェン固有モードであり、以下の2つの重要な特性を持つことが見いだされた：（1）ペデスタル領域特有の急峻な圧力勾配により、反磁性周波数が理想TAE周波数と同程度になり、この領域のアルヴェン連続体がイオン反磁性方向に大きく移動して、より低い周波数のギャップを形成する；（2）ペデスタル領域では熱電子のバウンス周波数も理想TAE周波数と同程度になるため、圧力勾配の自由エネルギーが熱電子バウンス共鳴励起を介してMCMに供給され得る。これは本質的には、シフトしたTAEと低n捕捉電子モードとの結合である。低n MCMはペデスタル領域におけるシフトしたアルヴェン・ギャップモードであることが証明され、将来の核融合炉の低衝突プラズマに存在すると予想される。ペデスタル物理学の理解を深めるために、関連する物理モデル研究を実施することは非常に重要である。