The effect of electron cyclotron resonance heating (ECRH) on fishbone instability is studied based on the generalized energy principle. Off-axis ECRH plays a stabilizing role in fishbone instability, while on-axis ECRH does not distinctly change the growth rate. The frequency of fishbone instability increases (decreases) for off-axis (on-axis) ECRH. The effect of ECRH is greatest when power is deposited near the rational surface. More concentrated power deposition has a better stabilizing effect. Furthermore, the non-resonance effect of trapped energetic electrons is the main factor behind the stabilization effect in the off-axis case, while it has a weak effect in the on-axis case. The frequency of fishbone instability is changed mainly by the Shafranov shift effect on trapped energetic ions since it can change the precessional drift frequency. The Shafranov shift effect can also affect the growth rate because the onset threshold of energetic ion beta is related to the frequency. The effects of magnetic Reynolds number and slowing-down critical energy are weak and can be neglected. This provides the possibility of using off-axis ECRH targeted to the rational surface to control fishbone instability.
電子サイクロトロン共鳴加熱(ECRH)がフィッシュボーン不安定性に及ぼす効果を、一般化エネルギー原理に基づいて研究した。オフ軸ECRHはフィッシュボーン不安定性に対して安定化の役割を果たすが、オン軸ECRHは成長率を明確には変化させない。フィッシュボーン不安定性の周波数は、オフ軸(オン軸)ECRHに対して増加(減少)する。ECRHの効果は、パワーが有理面の近くに堆積されたときに最も大きい。より集中したパワー堆積はより良い安定化効果を持つ。さらに、捕捉高エネルギー電子の非共鳴効果が、オフ軸の場合の安定化効果の主な要因であり、オン軸の場合にはその効果は弱い。フィッシュボーン不安定性の周波数は主に捕捉高エネルギーイオンへのシャフラノフシフト効果によって変化する。なぜなら、それが歳差ドリフト周波数を変え得るからである。シャフラノフシフト効果は成長率にも影響を及ぼし得る。なぜなら、高エネルギーイオンベータの励起閾値が周波数に関係するからである。磁気レイノルズ数と減速臨界エネルギーの効果は弱く、無視できる。これは、有理面を標的としたオフ軸ECRHを用いてフィッシュボーン不安定性を制御する可能性を提供する。