Energetic ions, which are used for plasma heating in modern tokamaks, as well as fusion alphas, which will sustain fusion burn in future reactors, have a gyro-radius comparable with the half-width of magnetic islands, which are often present in discharges with high plasma pressure. When such ions are injected inside the island, they encircle the magnetic axis of the island, which is formed by magnetic field lines with the island O-points. As a result, a population of particles with strong azimuthal flow around the axis of the island is formed. In the present work it is shown that such population excites high-frequency modes, which are localized inside and move together with the island. The mode frequency (growth rate) can considerably exceed the frequency of the lower hybrid resonance (fast ion gyro-frequency). The possible relation of these modes with observed anomalous scattering of the gyrotron beams off magnetic islands is discussed.
高エネルギーイオンは、現代のトカマクにおけるプラズマ加熱に用いられ、将来の炉心では核融合燃焼を持続させる役割を担うが、そのジャイロ半径は、高プラズマ圧時にしばしば存在する磁気島の半幅と同程度となる。このようなイオンが磁気島内部に注入されると、磁気島のO点を中心とする磁力線に沿って周回し、その結果、磁気島の軸の周りを強く旋回する粒子集団が形成される。本研究では、このような粒子集団が、磁気島内部に局在し、島とともに移動する高周波モードを励起することを示す。このモードの周波数（成長率）は、低混成共鳴周波数（高速イオンのジャイロ周波数）を著しく超え得る。さらに、これらのモードと、磁気島によるジャイロトロン波の異常散乱として観測される現象との関連可能性について議論する。