Energetic particles driven modes are one of the concerns for burning plasmas. On Tore-Supra, fast ions and electrons are generated by the RF heating systems and fast particles driven modes are detected with ECE and reflectometry diagnostics. In ICRH heated plasmas, modes are observed in the acoustic frequency range 30–70 kHz. The observed frequency agrees with the frequency predicted for both geodesic acoustic modes and beta Alfvén eigenmodes (BAE), but their structure and their excitation by fast ions advocate for an identification as BAE. Experimental analysis displays the existence of an excitation threshold depending on various parameters such as the ICRH power, the minority fraction and the density, in agreement with the theoretical prediction resulting from a balance between the fast ion drive and Landau damping by thermal ions. In lower hybrid current drive plasmas, electron fishbones have been detected below 20 kHz. Evolution of the fishbone modes with LH power was studied. Precession fishbones are observed at moderate power to be replaced by a mode at diamagnetic frequency at higher power. Precession fishbone frequency exhibits periodical jumps (0.1 s). These jumps are linked to spontaneous transitions between modes at different wavenumbers and a redistribution of the fast electrons in resonance with these modes. The number of excited modes and their wave number change with the LH power.
高エネルギー粒子駆動モードは、燃焼プラズマにおける懸念事項の一つである。Tore-Supraでは、高速イオンと電子がRF加熱システムによって生成され、高速粒子駆動モードがECEおよび反射計測診断によって検出される。ICRH加熱プラズマでは、音響周波数帯域30–70 kHzでモードが観測される。観測された周波数は、測地音響モードとベータ・アルヴェン固有モード(BAE)の両方について予測された周波数と一致するが、その構造と高速イオンによる励起はBAEとしての同定を支持する。実験的解析は、ICRHパワー、少数成分割合、密度などの様々なパラメータに依存する励起閾値の存在を示しており、これは高速イオンの駆動と熱イオンによるランダウ減衰のバランスから生じる理論的予測と一致する。低域混成波電流駆動プラズマでは、20 kHz未満で電子フィッシュボーンが検出されている。LHパワーに伴うフィッシュボーンモードの進化が研究された。歳差運動フィッシュボーンは中程度のパワーで観測され、より高いパワーでは反磁性周波数におけるモードに置き換えられる。歳差運動フィッシュボーンの周波数は周期的な跳躍(0.1 s)を示す。これらの跳躍は、異なる波数を持つモード間の自発的遷移と、これらのモードと共鳴する高速電子の再分布に関連している。励起されるモードの数とその波数はLHパワーとともに変化する。