A toroidal Alfvén eigenmode (TAE) excited by barely trapped energetic electrons during the application of a static magnetic perturbations (MPs) is observed for the first time in tokamak ohmic heating plasmas. This TAE appears when the current of a static n = 2 MPs exceeds a threshold value, at which a forced n = 2 magnetic reconnection happens. Here, n is the toroidal mode number. This TAE is located near the plasma edge, which agrees with the calculation of the TAE gap. It propagates in the ion diamagnetic direction and has a dominant toroidal mode number n = 2. The frequency of the TAE is consistent with the precessional frequency of the barely trapped energetic electrons with energy around 150 keV. An increase of the hard x-ray emission intensity in this energy range is observed just after the n = 2 magnetic reconnection. The energetic electrons may be accelerated by the magnetic islands formed after reconnection. The TAE is stabilized after a reduction in the contents of energetic electrons. This observation suggests that the application of static MPs may provide us with a novel method to actively control Alfvén eigenmodes in fusion plasmas.
静的磁場摂動 (MPs) の印加中に、わずかに捕捉された高エネルギー電子によって励起されたトロイダル・アルフヴェン固有モード (TAE) が、トカマクのオーミック加熱プラズマにおいて初めて観測された。このTAEは、静的 n = 2 MPs の電流が閾値を超えると出現し、その際に強制された n = 2 磁気リコネクションが発生する。ここで、n はトロイダルモード数である。このTAEはプラズマ端部近くに位置し、これはTAEギャップの計算と一致する。それはイオン反磁性方向に伝播し、支配的なトロイダルモード数 n = 2 を持つ。TAEの周波数は、エネルギー約150 keVのわずかに捕捉された高エネルギー電子の歳差周波数と一致する。このエネルギー範囲における硬X線放出強度の増加が、n = 2 磁気リコネクションの直後に観測される。高エネルギー電子は、リコネクション後に形成された磁気島によって加速された可能性がある。TAEは、高エネルギー電子の含有量が減少した後に安定化される。この観測結果は、静的MPsの印加が、核融合プラズマ中のアルフヴェン固有モードを能動的に制御する新規な手法を提供する可能性があることを示唆している。