Vertical Displacement Oscillatory Modes (VDOM), with frequency in the Alfvén range, are natural modes of oscillation of magnetically confined laboratory plasmas with elongated cross-section. These axisymmetric modes arise from the interaction between the plasma current, which is in equilibrium with currents flowing in external coils, and perturbed currents induced on a nearby conducting wall. The restoring force exerted by these perturbed currents on the vertical motion of the plasma column leads to its oscillatory behavior. An analytic model for VDOM was proposed by (Barberis et al 2022 J. Plasma Phys.88 905880511) based on an idealized 'straight tokamak' equilibrium with uniform equilibrium current density. This article introduces the first numerical simulations of VDOM in a realistic JET tokamak configuration, using the extended-MHD code NIMROD and drawing comparisons with Global Alfvén Eigenmodes (GAE). The results show qualitative agreement with analytic predictions regarding mode frequency and radial structure, supporting the identification of VDOM as a fundamental oscillation mode in tokamak plasmas. VDOM and GAE are modeled in a representative JET discharge, where axisymmetric perturbations with toroidal mode number n = 0 driven unstable by fast ions were observed. The two modes are examined separately using a forced oscillator within the NIMROD code, which enables a comparison of their characteristics and helps identify the experimentally observed mode possibly as a GAE.
垂直変位振動モード（VDOM）は、Alfvén周波数帯の周波数を持ち、細長い断面を有する磁気閉じ込め実験室プラズマの自然振動モードである。これらの軸対称モードは、外部コイルに流れる電流と平衡状態にあるプラズマ電流と、近傍の導体壁に誘導される摂動電流との間の相互作用から生じる。これらの摂動電流がプラズマ柱の垂直運動に及ぼす復元力は、その振動挙動をもたらす。VDOMの解析モデルは、一様な平衡電流密度を持つ理想化された「直線トカマク」平衡に基づいて、（Barberis et al 2022 J. Plasma Phys. 88 905880511）によって提案された。本論文は、拡張MHDコードNIMRODを用い、Global Alfvén Eigenmodes（GAE）との比較を行いながら、現実的なJETトカマク配位におけるVDOMの最初の数値シミュレーションを紹介する。結果は、モード周波数と動径構造に関して解析的予測と定性的に一致し、VDOMがトカマクプラズマにおける基本振動モードであるという同定を支持する。VDOMとGAEは、高速イオンによって不安定化されるトロイダルモード数n = 0の軸対称摂動が観測された代表的なJET放電においてモデル化される。これら2つのモードは、NIMRODコード内の強制振動子を用いて別々に調べられ、それらの特性の比較を可能にし、実験的に観測されたモードをおそらくGAEとして同定するのに役立つ。