Frequency chirping of Alfvén modes, a phenomenon observed in tokamak fusion plasmas driven by energetic particles (EPs), can result in significant losses of EPs. In this study, we use the global gyrokinetic code ORB5 (Lanti et al 2020 Comput. Phys. Commun.251 107072) to investigate the nonlinear dynamics of non-adiabatic frequency chirping EP modes (EPMs). Our results illuminate non-perturbative features of EPMs caused by the presence of EPs. Additionally, we find that, with a fixed safety factor profile and a single toroidal mode number, the frequency chirping rate is linearly proportional to the mode saturation amplitude, as predicted by the theory (Chen and Zonca 2016 Rev. Mod. Phys.88 015008).
アルヴェン・モードの周波数チャープは、トカマク核融合プラズマにおいて高エネルギー粒子(EP)によって駆動される現象であり、EPの顕著な損失を引き起こす可能性がある。本研究では、大域的ジャイロ運動論コードORB5(Lanti et al 2020 Comput. Phys. Commun. 107072)を用いて、非断熱的な周波数チャープを伴うEPモード(EPM)の非線形ダイナミクスを調査する。我々の結果は、EPの存在によって引き起こされるEPMの非摂動的特徴を明らかにする。さらに、安全係数プロファイルを固定し、単一のトロイダルモード数を仮定した場合、周波数チャープ率はモードの飽和振幅に線形に比例することが見出され、これは理論(Chen and Zonca 2016 Rev. Mod. Phys. 88 015008)の予測と一致する。