Theoretical and numerical studies of the two-dimensional (2D) global stability and mode structures of high-n beta-induced Alfvén eigenmodes excited by magnetically trapped energetic electrons in tokamaks are carried out by employing the WKB-ballooning mode representation along with the generalized fishbone-like dispersion relation. Depending on parameter regimes, it is found that (i) the mode growth rate has a maximum with increasing energetic electron density at the ground radial eigenstate; (ii) the ground and excited radial eigenstates can be unstable simultaneously, and the most unstable mode is related not only to the pressure gradient of energetic electrons, but also to the width of the mode itself; (iii) the corresponding 2D mode structures are twisted due to the anti-Hermitian contribution from wave-energetic electron interaction and show opposite deformation directions compared with that in the presence of energetic ions; and (iv) the mode structures, especially, the mode width and its radial asymmetry, can be affected by radial eigen-mode number, energetic electron density, and magnetic shear. Finally, the radial symmetry breaking of the localized e-BAE mode structure with respect to parallel wave-number has a potential impact on toroidal momentum transport.
トカマクにおいて磁気的に捕捉された高エネルギー電子によって励起される高nベータ誘起アルヴェン固有モードの二次元（2D）大域的安定性とモード構造に関する理論的および数値的研究を、WKB-バルーニングモード表現と一般化されたフィッシュボーン型分散関係を用いて行った。パラメータ領域に依存して、（i）基底動径固有状態において、モード成長率は高エネルギー電子密度の増加に伴って最大値を持つこと、（ii）基底および励起動径固有状態は同時に不安定になり得、最も不安定なモードは高エネルギー電子の圧力勾配だけでなく、モード自体の幅にも関連すること、（iii）対応する2Dモード構造は、波動-高エネルギー電子相互作用からの反エルミート的寄与によりねじれ、高エネルギーイオンが存在する場合と比較して逆の変形方向を示すこと、（iv）モード構造、特にモード幅とその動径非対称性は、動径固有モード数、高エネルギー電子密度、および磁気シアによって影響を受け得ることが見出される。最後に、局在化したe-BAEモード構造の平行波数に関する動径対称性の破れは、トロイダル運動量輸送に潜在的な影響を与える。