Recent results of energetic ion driven MHD instabilities observed in theheliotron/torsatron devices Compact Helical System (CHS) and Large HelicalDevice (LHD) are presented. Alfvén eigenmodes (AEs)and fishbone-like burst modes (FBs) destabilized by energetic ions were observed inNBI heated plasmas of CHS. The AEs are toroidicity induced Alfvén eigenmodes (TAEs)and global Alfvén eigenmodes (GAEs), where the identified toroidal mode numbersare n = 1 and 2 for TAEs and n = 0 for GAEs. The frequencies of the FBs are less than,at most, half of the minimum TAE gap frequency and do not exhibit the obvious densitydependence related to Alfvén velocity. The modes have characteristic features of theenergetic particle modes or the resonant TAEs excited by circulating energetic beamions produced by NBI. Bursting amplitude modulation is observed in TAEs as well as inFBs. Rapid frequency chirping is observed in each burst, by a factor of 2-6 in FBsand about 25% in TAEs. In several shots, the power spectrum of the TAEs is split intomultiple peaks having the same toroidal mode number through non-linear evolution ofTAEs. A pulsed increase in energetic ion loss towards the wall is induced by m = 3/n = 2FBs, but so far not by m = 2/n = 1 FBs, TAEs and GAEs, where m is the poloidal modenumber. This research has been extended to LHD plasmas heated by neutral hydrogen beamswith about 130 keV energy. Similar to CHS, TAEs and FBs were observed in relatively lowdensity plasmas at low toroidal magnetic field (Bt = 1.5 T).
ヘリオトロン/トーサトロン装置であるコンパクトヘリカルシステム(CHS)および大型ヘリカル装置(LHD)において観測された、高エネルギーイオン駆動MHD不安定性に関する最近の結果を報告する。NBI加熱されたCHSプラズマにおいて、高エネルギーイオンによって不安定化されたアルヴェン固有モード(AE)およびフィッシュボーン状バーストモード(FB)が観測された。AEはトロイダリティ誘起アルヴェン固有モード(TAE)およびグローバルアルヴェン固有モード(GAE)であり、同定されたトロイダルモード数はTAEについてはn = 1および2、GAEについてはn = 0である。FBの周波数は、最小TAEギャップ周波数の半分以下であり、アルヴェン速度に関連する明確な密度依存性を示さない。これらのモードは、NBIによって生成された循環高エネルギー粒子によって励起される高エネルギー粒子モードまたは共鳴TAEの特徴的な性質を有する。TAEおよびFBの両方においてバースト的な振幅変調が観測される。急速な周波数チャープが観測され、FBでは2〜6倍、TAEでは約25%の周波数変化が見られる。いくつかのショットでは、TAEのパワースペクトルが非線形発展を通じて、同一のトロイダルモード数を有する複数のピークに分裂する。m = 3/n = 2のFBによって壁に向かう高エネルギー粒子損失のパルス状増加が誘起されるが、m = 2/n = 1のFB、TAE、GAEによっては現在のところ誘起されない。ここでmはポロイダルモード数である。この研究は、約130 keVのエネルギーを有する中性粒子ビームで加熱されたLHDプラズマに拡張された。CHSと同様に、低トロイダル磁場(Bt = 1.5 T)での低密度プラズマにおいてTAEおよびFBが観測された。