High-power ion–cyclotron resonance heating (ICRH) can produce centrally peaked fast ion distributions with wide non-standard drift orbits exciting Alfvén eigenmodes (AEs). The dynamics of the AE excitation depends not only on the anisotropy and the peaking of the fast ion distribution but also on the decorrelation of the AE interactions and the renewal of the fast ions resonant with the AE by ion–cyclotron interactions. A method of self-consistently including the evolution of the distribution function of fast ions during excitation of AEs and ICRH has been developed and implemented in the SELFO code. Numerical simulations of the AE dynamics and ICRH give a variation of the AE amplitude consistent with the experimentally observed splitting of the mode frequency. The experimentally observed fast damping of the mode as the ICRH is switched off is also evident in the simulations.
高出力イオン–サイクロトロン共鳴加熱(ICRH)は、非標準的な広いドリフト軌道を持つ中心ピーク型の高速イオン分布を生成し、アルヴェン固有モード(AE)を励起することができる。AE励起のダイナミクスは、高速イオン分布の異方性とピーキングだけでなく、AE相互作用のデコヒーレンスと、イオン–サイクロトロン相互作用によるAEと共鳴する高速イオンの更新にも依存する。AEの励起中およびICRH中の高速イオンの分布関数の進化を自己無撞着に含める方法が開発され、SELFOコードに実装された。AEダイナミクスとICRHの数値シミュレーションは、実験的に観測されたモード周波数の分裂と一致するAE振幅の変動を与える。ICRHがオフにされたときのモードの実験的に観測される速い減衰も、シミュレーションにおいて明らかである。