The mechanism of excitation of beta-induced Alfvén eigenmodes (BAEs) with magnetic islands larger than a threshold without energetic ions is studied. It is found that the nonlinear coupling between geodesic acoustic mode and magnetic islands can drive the pair of BAEs. The phase of BAEs to island should be π/2 to excite the BAEs and the magnetic island is larger than a threshold. The results are consistent with the experimental results shown in EAST(#86309). It implies that similar experimental results in other tokamaks, that BAEs excitation by magnetic islands without energetic ions, may be from the nonlinear coupling between islands and waves. It also implies that the existence of magnetic islands can make the excitation of BAEs easier in plasma with energetic ions, since the magnetic island can also increase the pressure gradient of energetic ions near the island separatrix. This predicts that BAEs may appear more frequently in the presence of magnetic islands in ITER.
ベータ誘起アルヴェン固有モード(BAEs)の励起機構について、しきい値より大きい磁気島を有する場合の非エネルギーイオンによる励起を研究した。測地線音波モードと磁気島の非線形結合がBAEsの対を駆動できることが見出された。BAEsの位相は島に対してπ/2であるべきであり、磁気島はしきい値より大きい必要がある。この結果はEAST(#8630)で示された実験結果と一致する。このことは、他のトカマクにおいても、エネルギーイオンを伴わない磁気島によるBAEs励起が、島と波動の非線形結合に起因する可能性を示唆する。さらに、磁気島の存在は、島がセパラトリクス近傍のエネルギーイオンの圧力勾配を増大させ得るため、エネルギーイオンを有するプラズマにおけるBAEsの励起を容易にし得ることを示唆する。このことは、ITERにおいて磁気島の存在下でBAEsがより頻繁に出現する可能性を予測する。