Chirping toroidicity-induced Alfvén eigenmodes (TAEs) are destabilized during neutral beam injection on the National Spherical Torus Experiment (NSTX (Ono M. et al 2000 Nucl. Fusion40 557)) by super-Alfvénic ions with velocities up to five times larger than the Alfvén velocity. TAEs exhibit repeated bursts in amplitude and down-chirps in frequency. Larger bursts, so-called TAE avalanches, are eventually observed and correlate with a loss of fast ions up to 30% over ∼1 ms. Frequency, amplitude and radial structure of TAEs are characterized via magnetic pickup coils and a multi-channel reflectometer system. The modes have a broad radial structure, which appears to be unaffected by the large frequency and amplitude variations. However, the large mode amplitude does impact the modes' dynamics by favouring the coupling among different modes. In addition, the coupling involves kink-like modes and can therefore degrade the thermal plasma confinement. In spite of the non-linear regime characterizing the TAE dynamics, the measured properties are found to be in reasonable agreement with solutions from the ideal MHD code NOVA.
チャープ状トロイダル誘起アルヴェン固有モード(TAE)は、国立球状トーラス実験装置(NSTX (Ono M. et al 2000 Nucl. Fusion40 557))における中性粒子ビーム入射中に、アルヴェン速度の最大5倍の速度を持つ超アルヴェン速度イオンによって不安定化される。TAEは振幅の繰り返しバーストと周波数のダウンチャープを示す。より大きなバースト、いわゆるTAEアバランシェが最終的に観測され、約1 msにわたる最大30%の高速イオンの損失と相関する。TAEの周波数、振幅、動径構造は、磁気ピックアップコイルと多チャンネル反射計システムによって特徴づけられる。モードは広い動径構造を持ち、大きな周波数・振幅変動の影響を受けないように見える。しかし、大きなモード振幅は異なるモード間の結合を促進することにより、モードの力学に影響を与える。さらに、この結合はキンク的モードを含むため、熱的プラズマ閉じ込めを劣化させ得る。TAE力学を特徴づける非線形領域にもかかわらず、測定された特性は理想MHDコードNOVAによる解と合理的に一致することが見出された。