Comprehensive computer simulations of the Alfvén eigenmode burst, which is the synchronized sudden growth of multiple Alfvén eigenmodes (AEs) interacting with energetic particles, were conducted with continuous neutral beam injection, collisions, and particle losses. It is found that the energetic-particle distribution in phase space reaches a 'critical distribution' with a stairway structure where a resonance overlap triggers the Alfvén eigenmode burst. Before the burst, the gradual growth of the AEs associated with the beam injection broadens the resonant regions in phase space forming the distribution into a stairway shape. When the distribution reaches the 'critical distribution,' a resonance overlap triggers multiple resonance overlaps leading to the synchronized growth of AEs and the collapse of the distribution. For another run with the beam deposition power reduced to one-half, the energetic-particle distribution function just before the Alfvén eigenmode burst is close to that for the original beam power. This result indicates that the critical distribution for the Alfvén eigenmode burst is present.
アルフヴェン固有モード(AE)のバースト、すなわち高エネルギー粒子と相互作用する複数のアルフヴェン固有モードの同時的急成長に関する包括的なコンピュータシミュレーションを、連続的な中性粒子ビーム入射、衝突、および粒子損失を考慮して実施した。位相空間における高エネルギー粒子分布が、共鳴重複がアルフヴェン固有モードのバーストを引き起こす「臨界分布」に達することが見出された。バースト前には、ビーム入射に伴うAEの漸進的成長が位相空間における共鳴領域を拡大し、分布を階段状の形状に形成する。分布が「臨界分布」に達すると、共鳴重複が複数の共鳴重複を引き起こし、AEの同期成長と分布の崩壊をもたらす。ビーム堆積出力を半分に減らした別のランでは、アルフヴェン固有モードのバースト直前の高エネルギー粒子分布関数は、元のビーム出力の場合のものに近い。この結果は、アルフヴェン固有モードのバーストに対する臨界分布が存在することを示している。