Recently, a method to infer the polarization of modes with frequencies much less than the ion cyclotron frequency was published (Du et al 2024 Phys. Rev. Lett.132 215101). The method uses measurements of electron temperature and density fluctuations and at the same spatial position to infer the local ratio of ‘acoustic polarization,’ , where is the effective parallel potential and δψ is related to the parallel magnetic vector potential . This paper summarizes key formulas, with emphasis on their range of validity, and elaborates on the workflow required to infer the acoustic polarization from experimental data. The drift-acoustic polarization of ellipticity-induced, toroidicity-induced, and reversed shear Alfvén eigenmodes (AEs) is nearly zero, as expected for modes with predominately shear-Alfvénic polarization. The polarization of beta-induced AEs contains an acoustic component that increases with poloidal wave number. ‘Low frequency modes,’ (instabilities that appear transiently when the minimum of the safety factor passes through rational values) have large and highly variable acoustic polarization. In both experiment and simulation, fishbones have non-zero acoustic polarization that increases as the mode chirps down in frequency.
近年、イオンサイクロトロン周波数よりもはるかに低い周波数のモードの偏極を推定する方法が発表された(Du et al 2024 Phys. Rev. Lett.132 215101)。この方法は、同じ空間位置での電子温度と密度の揺らぎ と の測定を用いて、局所的な「音響偏極」比 、すなわち を推定する。ここで は有効平行電位であり、δψは平行磁気ベクトルポテンシャル に関連する。本論文では、その適用範囲を強調しつつ主要な公式を要約し、実験データから音響偏極を推定するために必要な作業手順を詳述する。楕円度誘起、トロイダル度誘起、および反転剪断アルヴェン固有モード(AE)のドリフト音響偏極は、主に剪断アルヴェン偏極を持つモードに期待されるように、ほぼゼロである。ベータ誘起AEの偏極は、ポロイダル波数とともに増加する音響成分を含む。「低周波モード」(安全係数の最小値 が有理数を通過するときに一時的に現れる不安定性)は、大きくかつ変動の大きい音響偏極を持つ。実験とシミュレーションの両方において、フィッシュボーンは非ゼロの音響偏極を持ち、モードが周波数を下方へチャープするにつれて増加する。