Since Alfvén activity and turbulence are ubiquitous in magnetically confined plasma, it is important to understand the possible roles Alfvén activity have in the nonlinear evolution of turbulence. The designed experiments in low collisionality are dedicated to studying the dynamics between turbulence and toroidal Alfvén eigenmodes (TAEs), and assessing the multi-scale physics on the long-term scale behavior of fusion plasma. In TAEs (f ∼ 200 kHz, n = 1) mitigation experiments under resonant magnetic perturbations (RMP, nupper = 2 and nlower = 3), there is a long-term (∼500 ms) quasi-stationary state after RMP rapidly reduces the TAEs amplitude four times. Turbulence suppression (2.0 < kρs < 3.8) and low-frequency zonal flow (LFZF) generation are observed in this period. Similar experiments show that energetic particles (EPs) may act as a mediator of the cross-scale interactions and are beneficial for turbulence suppression and LFZF generation. Besides the synchronous couplings of turbulence (2.0 < kρs < 3.8) and TAEs, TAEs and LFZF are observed. The dynamics between turbulence and TAEs provides an idea for synchronous control of TAEs and turbulence, and the resulting EPs confinement improvement, Te increase, Ti increase and plasma stored energy increase are favorable for plasma performance.
アルヴェーン活動と乱流は磁化プラズマにおいて普遍的に存在するため、アルヴェーン活動が乱流の非線形発展において果たし得る役割を理解することは重要である。低衝突度における設計された実験は、乱流とトロイダルアルヴェーン固有モード（TAE）の間の動力学を研究し、核融合プラズマの長期的挙動におけるマルチスケール物理を評価することに専念している。共鳴磁場摂動（RMP、nupper = 2、nlower = 3）下でのTAE（f ∼ 200 kHz、n = 1）緩和実験において、RMPがTAE振幅を4倍急速に低減した後、長期的（∼500 ms）な準定常状態が存在する。この期間には、乱流抑制（2.0 < kρs < 3.8）と低周波帯状流（LFZF）の生成が観測される。同様の実験は、高エネルギー粒子（EP）がクロススケール相互作用の媒介者として作用し得ることを示しており、乱流抑制とLFZF生成に有益である。さらに、乱流（2.0 < kρs < 3.8）とTAEの同期結合、ならびにTAEとLFZFの同期結合が観測される。乱流とTAEの間の動力学は、TAEと乱流の同期制御のためのアイデアを提供し、その結果として得られるEP閉じ込めの改善、Teの増加、Tiの増加、およびプラズマ蓄積エネルギーの増加は、プラズマ性能にとって有利である。