A multi-phase simulation, which is a combination of classical simulation and hybrid simulation for energetic particles interacting with a magnetohydrodynamic (MHD) fluid including neutral beam injection, slowing-down, and pitch angle scattering, is applied to DIII-D discharge #142111 where the fast ion spatial profile is significantly flattened due to multiple Alfvén eigenmodes (AEs). The large fast ion pressure profile flattening observed experimentally is successfully reproduced by these first of a kind comprehensive simulations. Temperature fluctuations due to three of the dominant toroidal Alfvén eigenmodes in the simulation results are compared in detail with electron cyclotron emission measurements in the experiment. It is demonstrated that the temperature fluctuation profile and the phase profile are in very good agreement with the measurement, and the amplitude is also in agreement within a factor of two. This level of agreement validates the multi-phase hybrid simulation for the prediction of AE activity and alpha particle transport in burning plasmas.
多相シミュレーションは、中性粒子ビーム入射、減速、およびピッチ角散乱を含む、磁気流体力学（MHD）流体と相互作用する高エネルギー粒子に対する古典的シミュレーションとハイブリッドシミュレーションの組み合わせであり、DIII-D放電#142111に適用される。この放電では、複数のアルヴェン固有モード（AE）により高速イオンの空間分布が著しく平坦化されている。実験的に観測された大きな高速イオン圧力分布の平坦化は、この種のものとしては初めての包括的シミュレーションによって首尾よく再現された。シミュレーション結果における3つの主要なトロイダルアルヴェン固有モードによる温度変動は、実験における電子サイクロトロン放射測定と詳細に比較される。温度変動のプロファイルと位相プロファイルは測定値と非常に良く一致し、振幅も2倍以内の誤差で一致することが実証された。この一致の程度は、燃焼プラズマにおけるAE活動とアルファ粒子輸送の予測に対する多相ハイブリッドシミュレーションの検証を与えるものである。