The burning plasma performance is limited by the confinement of the super-alfvénic fusion products such as alpha particles and the auxiliary heating ions capable of exciting the Alfvénic eigenmodes (AEs) (Gorelenkov et al 2014 Nucl. Fusion54 125001). In this work the effect of AEs on fast ions is formulated within the quasi-linear (QL) theory generalized for this problem recently (Duarte 2017 PhD Thesis University of São Paulo, Brazil). The generalization involves the resonance line broadened interaction of energetic particles (EP) with AEs supplemented by the diffusion coefficients depending on EP position in the velocity space. A new resonance broadened QL code (or RBQ1D) based on this formulation allowing for EP diffusion in radial direction is built and presented in details. In RBQ1D applications we reduce the wave particle interaction (WPI) dynamics to 1D case when the particle kinetic energy is nearly constant. The diffusion equation for EP distribution evolution is then solved simultaneously for all particles along the angular momentum direction.We make initial applications of the RBQ1D to a DIII-D plasma with elevated q-profile where the beam ions show stiff transport properties (Collins et al (The DIII-D Team) 2016 Phys. Rev. Lett. 116 095001). AE driven fast ion profile relaxation is studied for validations of the QL approach in realistic conditions of beam ion driven instabilities in DIII-D.
燃焼プラズマ性能は、アルファ粒子のような超アルフヴェン速度の核融合生成物や、アルフヴェン固有モード（AE）を励起できる補助加熱イオンの閉じ込めによって制限される（Gorelenkov et al 2014 Nucl. Fusion54 125001）。本研究では、AEが高速イオンに及ぼす影響を、最近この問題のために一般化された準線形（QL）理論（Duarte 2017 PhD Thesis University of São Paulo, Brazil）の枠組み内で定式化する。この一般化には、速度空間におけるEP位置に依存する拡散係数によって補足された、高エネルギー粒子（EP）とAEとの共鳴線幅広がり相互作用が含まれる。この定式化に基づき、EPの動径方向拡散を可能にする新しい共鳴線幅広がりQLコード（またはRBQ1D）を構築し、詳細に提示する。RBQ1Dの応用では、粒子の運動エネルギーがほぼ一定である場合に、波動粒子相互作用（WPI）ダイナミクスを1次元の場合に縮約する。EP分布の時間発展のための拡散方程式は、すべての粒子について角運動量方向に沿って同時に解かれる。RBQ1Dを、qプロファイルが上昇したDIII-Dプラズマに初めて適用する。そこではビームイオンが剛直な輸送特性を示す（Collins et al (The DIII-D Team) 2016 Phys. Rev. Lett. 116 095001）。DIII-Dにおけるビームイオン駆動不安定性の現実的条件下でのQL手法の検証のため、AE駆動の高速イオンプロファイル緩和を研究する。