The confinement of alpha particles in burning plasma is a key issue in fusion reactor design, including particle interaction with instabilities. This paper includes two topics: the effect of neoclassical tearing modes (NTMs) and toroidal field ripple on alpha particle loss, and the assessment of particle redistribution under an NTM with a reduced model. We consider Chinese fusion engineering test reactor parameters, the alpha particle distribution given by TRANSP/NUBEAM and the NTM perturbation function given by the initial value code TM1. We show that the synergistic effect of the NTM and ripple is negligible; the particle loss fraction does not change with increasing NTM amplitude. Only passing particles are affected by the mode particle resonance, producing profile flattening but no increased loss because only trapped particles are influenced by ripple. To study alpha particle profile flattening, the work adopts an innovative method of phase vector rotation to determine regions of good and broken Kolmogorov–Arnold–Moser surfaces and equilibrates the particle density according to local stochasticity.
燃焼プラズマ中のアルファ粒子の閉じ込めは、不安定性との粒子相互作用を含め、核融合炉設計における重要な課題である。本論文は2つのテーマを含む：新古典ティアリングモード（NTM）とトロイダル磁場リップルがアルファ粒子損失に及ぼす影響、および簡約モデルによるNTM下での粒子再分布の評価である。我々は中国核融合工学試験炉のパラメータ、TRANSP/NUBEAMによって与えられるアルファ粒子分布、および初期値コードTM1によって与えられるNTM摂動関数を考慮する。NTMとリップルの相乗効果は無視できることを示す；粒子損失割合はNTM振幅の増加に伴って変化しない。モード粒子共鳴の影響を受けるのは通過粒子のみであり、プロファイルの平坦化を生じるが、リップルの影響を受けるのは捕捉粒子のみであるため損失の増加は生じない。アルファ粒子プロファイルの平坦化を研究するため、本作業は位相ベクトル回転の革新的手法を採用して、良好なコルモゴロフ–アーノルド–モーザー面と破壊された面の領域を決定し、局所的な確率性に従って粒子密度を平衡化する。