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Investigation of high-n TAE modes excited by minority-ion cyclotron heating in JT-60U

M Saigusa, H Kimura, S Moriyama, Y Neyatani, T Fujii, Y Koide, T Kondoh, M Sato, M Nemoto, Y Kamada1995年Plasma Physics and Controlled FusionIF 2.2出版社

Toroidicity-induced Alfven eigen (TAE) modes are observed during minority-ion cyclotron resonance heating (ICRH) in the JT-60U. The toroidal mode numbers of TAE modes are identified as 7, 8, 9, 10 and 11 from the Doppler shift in the TAE modes with scanning toroidal rotation at a plasma current of 3 MA. The toroidal mode number of TAE modes tends to increase during a giant sawtooth by ICRH with a decreasing safety factor for the central region. The TAE mode number increases with plasma current, so that nine TAE modes are observed sequentially during a giant sawtooth at a plasma current of 4 MA, where the maximum toroidal mode number is estimated to be at least 13. There are no Alfven continuum gaps for TAE modes in the safety-factor ranges of i-1/2n<q<i+1/2n, (i=1, 2, 3, ...), except for the gaps in ellipticity-induced Alfven eigen (EAE) modes, where n is the toroidal mode number of TAE modes. Therefore, control of the q profile might provide a means of avoiding TAE modes, as long as the pressure gradient of the high-energy ions is localized.

日本語訳

トロイダリティ誘起アルヴェン(TAE)モードは、JT-60Uにおける少数イオンサイクロトロン共鳴加熱(ICRH)中に観測された。TAEモードのトロイダルモード数は、プラズマ電流3 MAにおいてトロイダル回転を走査した際のドップラーシフトから、7、8、9、10、11と同定された。TAEモードのトロイダルモード数は、中心領域の安全係数が減少するICRHによる巨大サソリ振動中に増加する傾向がある。TAEモード数はプラズマ電流とともに増加し、プラズマ電流4 MAにおける巨大サソリ振動中には9個のTAEモードが順次観測され、最大トロイダルモード数は少なくとも13と推定された。安全係数qがi-1/2n<q<i+1/2n(i=1、2、3、...)の範囲にはTAEモードのアルヴェン連続スペクトルギャップは存在せず、ただしnはTAEモードのトロイダルモード数である。楕円性誘起アルヴェン固有(EAE)モードのギャップは例外である。したがって、高エネルギーイオンの圧力勾配が局在化している限り、qプロファイルの制御はTAEモードを回避する手段を提供する可能性がある。

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Ion cyclotron heatingJT-60UToroidal Alfvén Eigenmode
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