The results of a set of simulations of Alfvén modes driven by an energetic particle population are presented, with the specific aim of comparing single-n and multiple-n simulations (n being the toroidal mode number). The hybrid reduced O() MHD gyrokinetic code HMGC is used ( being the inverse aspect ratio of the torus, with a and R0 the minor and major radius, respectively), retaining both fluid (wave–wave) and energetic particle nonlinearities. The code HMGC retains self-consistently, in the time evolution, the wave spatial structures as modified by the energetic particle (EP) term. Simulations with toroidal mode numbers have been considered. For the specific energetic particle drive considered, single-n simulations are either stable (n = 1), or weakly unstable (), or strongly unstable (), with modes exhibiting similar growth-rates, while n = 4 the largest saturated amplitude. A variety of modes are observed (TAEs, upper and lower KTAEs, EPMs). Nevertheless, no appreciable global modification of the EP density profile is observed at saturation. On the contrary, a multi-n, fully nonlinear simulation exhibits an appreciable broadening of the EP radial density profile at saturation, thus demonstrating an enhanced radial transport w.r.t. the single-n simulations. Moreover, the sub-dominant modes are strongly modified by nonlinear coupling which results both from the MHD and from the EP terms.
一連のシミュレーションの結果を提示する。これは、高エネルギー粒子集団によって駆動されるアルフヴェン・モードに関するものであり、特に単一nシミュレーションと複数nシミュレーションを比較することを目的としている（nはトロイダルモード数）。使用したコードは、ハイブリッド簡約O() MHDジャイロ運動論コードHMGCである（はトーラスの逆アスペクト比であり、aとR0はそれぞれ小半径と大半径を表す）。このコードは、MHD（波動–波動）非線形性と高エネルギー粒子非線形性の両方を保持している。HMGCは、時間発展において、高エネルギー粒子（EP）項によって修正された波動の空間構造を自己無撞着に保持する。トロイダルモード数 のシミュレーションを検討した。特定の高エネルギー粒子駆動に対して、単一nシミュレーションでは、n = 1は安定、または弱不安定、または強不安定であり、 のモードは類似の成長率を示す一方、n = 4が最大の飽和振幅を持つ。さまざまなモード（TAE、上部および下部KTAE、EPM）が観測される。それにもかかわらず、飽和時におけるEP密度分布の顕著な全体変形は観測されない。対照的に、複数nの完全非線形シミュレーションでは、飽和時にEP動径密度分布の顕著な広がりが見られ、単一nシミュレーションと比較して強化された動径輸送を示す。さらに、従属モードは非線形結合によって強く修正され、その結合はMHD項とEP項の両方に起因する。