Resonant wave–particle interactions between externally launched helicon waves (also known as whistler waves) and runaway electrons (REs) have been demonstrated on the DIII-D tokamak. In this work we extend the initial results reported in (Choudhury H. et al 2026 Phys. Rev. Lett.136 025101) by exploring the effects of antenna alignment with the edge magnetic field, toroidal wave propagation direction, and coupled power on RE scattering in the quiescent RE experimental scenario. Two distinct experimental configurations have been investigated: one in which the antenna’s Faraday cage aligns well with the edge background magnetic field, known as the ideal antenna configuration, and one with misalignment, known as the non-ideal case. Previously, it had been found that helicon power in the ideal antenna configuration prevented RE growth despite the normalized toroidal electric field remaining high enough to drive exponential RE growth in the absence of helicon power. In this paper, we show that scattering via the normal Doppler resonance () effectively limits the growth of the RE population in both the ideal and non-ideal antenna configurations, with the effect of average power and energy deposited investigated. In contrast, launching waves that favor the anomalous Doppler resonance () is observed to enhance rather than reduce the RE population. In addition, fast magnetic measurements reveal rising-tones in the 30–60 MHz range during helicon-off periods, which are not observed prior to helicon power. Finally, the challenges of using launched helicon waves to scatter post-disruption RE beams are discussed. Collisional damping and a large vacuum gap between the plasma and antenna on the outboard side present significant obstacles to helicon waves propagating into the plasma core.
外部から入射されたヘリコン波（ホイッスラー波とも呼ばれる）と逃走電子（RE）との間の共鳴的な波–粒子相互作用が、DIII-Dトカマクにおいて実証された。本研究では、(Choudhury H. et al 2026 Phys. Rev. Lett. 136 025101) に報告された初期結果を拡張し、静穏RE実験シナリオにおけるRE散乱に対する、周辺磁場とのアンテナ整列、トロイダル方向の波の伝播方向、および結合パワーの影響を探求する。2つの異なる実験構成が調査された：アンテナのファラデーケージが周辺背景磁場とよく整列している構成（理想アンテナ構成として知られる）と、整列がずれている構成（非理想ケースとして知られる）である。以前、理想アンテナ構成におけるヘリコン出力は、ヘリコン出力がない場合に指数関数的なRE成長を駆動するのに十分高い規格化トロイダル電場が維持されているにもかかわらず、RE成長を防止することが見出されていた。本論文では、通常ドップラー共鳴（）を介した散乱が、理想および非理想の両方のアンテナ構成においてRE集団の成長を効果的に制限することを示し、平均パワーと堆積エネルギーの影響を調査する。対照的に、異常ドップラー共鳴（）を有利にする波の入射は、RE集団を減少させるのではなく増強させることが観測された。さらに、高速磁気測定により、ヘリコンオフ期間中に30–60 MHz帯域の上昇トーンが明らかになり、これはヘリコン出力前に観測されない。最後に、ディスラプション後のREビームを散乱させるための入射ヘリコン波の使用における課題について議論する。衝突減衰と、プラズマとアウトボード側のアンテナとの間の大きな真空ギャップは、ヘリコン波がプラズマコアへ伝播する際の重大な障害となる。