An enormous wave–particle diffusion coefficient along paths suitable for alpha channeling had been deduced in mode-converted ion Bernstein wave experiments on the Tokamak Fusion Test Reactor (TFTR). The only plausible explanation advanced for such a large diffusion coefficient was the excitation of internal cavity modes which induce particle diffusion along identical diffusion paths, but at much higher rates. Although such a mode was conjectured, it was never observed. However, recent detailed observations of high frequency compressional Alfvén eigenmodes (CAEs) on the National Spherical Torus Experiment (NSTX) indirectly support the existence of the related conjectured modes on TFTR. The eigenmodes responsible for the high frequency magnetic activity can be identified as CAEs through the polarization of the observed magnetic field oscillations in NSTX and through a comparison with the theoretically derived frequency dispersion relation. Here, we show how these recent observations of high frequency CAEs lend support to this explanation of the long-standing puzzle of anomalous fast ion energy diffusion on TFTR. The support of the conjecture that these internal modes could have caused the remarkable ion energy diffusion on TFTR carries significant and favorable implications for the possibilities in achieving the alpha channeling effect with small injected power in a tokamak reactor.
トカマク核融合試験炉（TFTR）におけるモード変換イオンバーンスタイン波実験において、アルファ粒子チャネリングに適した経路に沿った巨大な波-粒子拡散係数が推定された。このような大きな拡散係数に対して提唱された唯一の妥当な説明は、内部空洞モードの励起であり、これが同一の粒子経路に沿ってはるかに高い拡散を誘起するというものであった。このようなモードは推測されていたものの、観測されたことはなかった。しかしながら、国立球状トーラス実験装置（NSTX）における高周波圧縮アルフヴェン固有モード（CAE）の最近の詳細な観測は、TFTRにおける関連する推測モードの存在を間接的に支持するものである。NSTXにおいて観測された磁場振動の偏波特性と、理論的に導出された周波数分散関係との比較を通じて、高周波磁気活動の原因となる固有モードはCAEとして同定され得る。本稿では、NSTXにおける高周波CAEの最近の観測が、TFTRにおける異常な高速イオンエネルギー拡散という長年の謎の説明をどのように支持するかを示す。これらの内部モードがTFTRにおける顕著なイオンエネルギー拡散を引き起こし得たという推測を支持することは、トカマク炉において小さな入射電力でアルファ粒子チャネリング効果を達成する可能性に対して、重要かつ好ましい含意を持つ。