Elliptical (EAE) and toroidal Alfvén eigenmode (TAE) instabilities have been observed in hydrogen-rich JET discharges of the D-(3He)-H ion cyclotron resonance heating (ICRH) scenario, which is characterized by strong absorption of radio frequency waves at very low concentrations of the resonant 3He-ions. In the experiments, core localized TAEs with a frequency fTAE ≈ 280 kHz with mode numbers n= 3, 4, 5 and 6 were detected. Following the phase with TAE excitation, EAE modes at higher frequencies fEAE ≈ 550–580 kHz with mode numbers n = 1, 3, 5 were seen. These high frequency modes indicate that a MeV range population of trapped energetic ions was present in the plasma. The experimental evidence of existence of the MeV-energy 3He-ions able to excite the AEs is provided by neutron and gamma-ray diagnostics as well as fast ion loss measurements. The ICRH modelling code calculations confirm the acceleration of 3He-ions to MeV energies. The magnetohydrodynamic (MHD) analysis results are consistent with the experimental data showing that the MeV 3He ions satisfy to resonant conditions interacting with TAE and EAE modes. This experiment demonstrates the efficient plasma heating mimicking the conditions representative for the ITER plasmas and contribute to the understanding of fast-ion interaction with MHD wave modes.
楕円性アルヴェン固有モード（EAE）およびトロイダルアルヴェン固有モード（TAE）不安定性が、D-(3He)-Hイオンサイクロトロン共鳴加熱（ICRH）シナリオにおける水素リッチなJET放電で観測された。このシナリオは、極めて低濃度の共鳴3Heイオンによる高周波波の強い吸収を特徴とする。実験では、周波数fTAE ≈ 280 kHz、モード数n = 3、4、5、6を有するコア局在TAEが検出された。TAE励起の位相に続いて、周波数fEAE ≈ 550–580 kHz、モード数n = 1、3、5を有するEAEモードが観測された。これらの高周波モードは、MeV領域の閉じ込められた高エネルギーイオン集団がプラズマ中に存在することを示している。MeVエネルギーの3Heイオンがアルヴェン固有モードを励起できるという実験的証拠は、中性子およびガンマ線診断、ならびに高速イオン損失測定によって提供された。ICRHモデリングコードの計算により、3HeイオンがMeVエネルギーまで加速されることが確認された。磁気流体力学（MHD）解析の結果は、MeV 3HeイオンがTAEおよびEAEモードとの共鳴条件を満たすことを示す実験データと一致している。この実験は、ITERプラズマに代表される条件下での効率的なプラズマ加熱を実証し、MHD波動モードと高速イオンの相互作用の理解に貢献するものである。