The non-perturbative MHD-kinetic hybrid code MARS-K (Liu et al 2014 Phys. Plasmas21 056105) is updated to include relativistic effects for kinetic fast particles, enabling the code to model excitation of Alfvén eigenmodes (AEs) by runaway electrons (REs) in post-disruption tokamak plasmas. Applying the updated code to RE beams in both DIII-D and ITER, a zoo of AE modes triggered by trapped REs due to precessional drift-kinetic resonances is computed while scanning the RE energy. At fixed RE energy, multiple unstable roots are also excited. These AE modes possess radially different eigenmode structures, ranging from global modes to core-localized ones. The computed mode frequency is in the Alfvén frequency range, increasing with the assumed RE energy in a staircase fashion and quantitatively matching the experimental measurement (in DIII-D). At the (more relevant) high-frequency range (above 1 MHz), the modeled eigenmodes are identified as compressional AEs (CAEs) in DIII-D and a mixture of CAE and shear Alfvén waves in ITER.
非摂動的MHD-運動論的ハイブリッドコードMARS-K (Liu et al 2014 Phys. Plasmas21 056105) は、運動論的高速粒子に対する相対論的効果を含むように更新され、このコードがディスラプション後のトカマクプラズマにおいて逃走電子(RE)によるアルヴェーン固有モード(AE)の励起をモデル化することを可能にする。更新されたコードをDIII-DおよびITERの両方のREビームに適用し、REエネルギーを走査しながら、歳差ドリフト-運動論的共鳴による捕捉REによって引き起こされる多様なAEモード群を計算した。固定されたREエネルギーでは、複数の不安定根も励起される。これらのAEモードは、全体モードからコア局在モードまで及ぶ、半径方向に異なる固有モード構造を持つ。計算されたモード周波数はアルヴェーン周波数範囲にあり、仮定されたREエネルギーとともに階段状に増加し、実験測定値(DIII-D)と定量的に一致する。(より関連性の高い)高周波数範囲(1 MHz超)では、モデル化された固有モードは、DIII-Dでは圧縮性AE(CAE)、ITERではCAEとせん断アルヴェーン波の混合として同定される。