The experimental sawtooth behaviour in neutral beam injection (NBI) heated plasmas in TEXTOR is described. It is found that the sawtooth period is minimized with a low NBI power oriented in the same direction as the plasma current. As the beam power is increased in the opposite direction to the plasma current, the sawtooth period increases to a maximum before it begins to shorten once more. Results from both magnetohydrodynamic stability modelling including toroidal flows and modelling of the kinetic effects of the fast ions resulting from NBI heating are also presented. This model combining the gyroscopic and kinetic effects upon the stability of the n = 1 internal kink mode—thought to be associated with sawtooth oscillations—qualitatively recovers the sawtooth behaviour exhibited in the experiment. It is proposed that the sawtooth period is minimized in the co-NBI direction at the point at which the stabilization of the kink mode due to rotation is weakest. This occurs when the plasma rotation induced by the NBI balances the intrinsic rotation of the plasma. The sawtooth behaviour in the counter-NBI regime is attributed to a subtle balance of the competing stabilization from the toroidal rotation and destabilization from the presence of energetic ions.
TEXTORにおける中性粒子ビーム入射（NBI）加熱プラズマ中の実験的鋸歯状振動挙動について述べる。鋸歯状振動周期は、プラズマ電流と同方向の低NBIパワーで最小となることが見出された。ビームパワーをプラズマ電流と逆方向に増加させると、鋸歯状振動周期は最大値に達した後、再び短縮し始める。トロイダル流動を含む磁気流体力学安定性モデリングと、NBI加熱に起因する高速イオンの運動論的効果のモデリングの両方からの結果も提示する。ジャイロスコピック効果と運動論的効果を組み合わせたこのモデルは、鋸歯状振動に関連すると考えられるn=1内部キンクモードの安定性に対して、実験で示された鋸歯状振動挙動を定性的に再現する。鋸歯状振動周期は、回転によるキンクモードの安定化が最も弱まる時点で、同方向NBIにおいて最小となると提案される。これは、NBIによって誘起されるプラズマ回転がプラズマの固有回転と釣り合うときに生じる。逆方向NBIにおける鋸歯状振動挙動は、トロイダル回転による安定化効果と高エネルギーイオンの存在による不安定化効果の間の微妙なバランスに帰属される。