The modification of particle distributions by magnetohydrodynamic modes is an important topic for magnetically confined plasmas. Low amplitude modes are known to be capable of producing significant modification of injected neutral beam profiles. Flattening of a distribution due to phase mixing in an island or due to portions of phase space becoming stochastic is a process extremely rapid on the time scale of equilibrium parameter changes in an experiment. In this paper, we examine the effect of toroidal Alfvén eigenmodes (TAE) and reversed shear Alfvén eigenmodes (RSAE) in ITER on alpha particle and injected beam distributions using theoretically predicted mode amplitudes using perturbative linear theory. It is found that for the equilibrium of a hybrid scenario even at ten times the predicted saturation level the modes have negligible effect on these distributions. A strongly reversed shear (or advanced) scenario, having a spectrum of modes that are much more global, is somewhat more susceptible to induced loss due to mode resonance, with alpha particle losses of over 1% with predicted amplitudes and somewhat larger with the assistance of toroidal field ripple. The elevated q profile contributes to stronger TAE (RSAE) drive and more unstable modes. An analysis of the existing mode-particle resonances is carried out to determine which modes are responsible for the profile modification and induced loss. We find that losses are entirely due to resonance with the counter-moving and trapped particle populations, with co-moving passing particles participating in resonances only deep within the plasma core and not leading to loss.
磁気流体力学モードによる粒子分布の変調は、磁気閉じ込めプラズマにとって重要なテーマである。低振幅モードは、入射中性粒子ビームの分布に有意な変調を引き起こすことが知られている。磁気島内での位相混合や、位相空間の一部が確率的になることによる分布の平坦化は、実験における平衡パラメータの変化の時間スケールと比較して極めて高速な過程である。本論文では、ITERにおけるトロイダル・アルフヴェン固有モード（TAE）および逆シア・アルフヴェン固有モード（RSAE）が、摂動論的線形理論を用いて予測されたモード振幅のもとで、アルファ粒子および入射粒子の分布に及ぼす影響を検討する。ハイブリッド・シナリオの平衡状態においては、予測された飽和レベルの10倍の振幅であっても、これらのモードが粒子分布に及ぼす影響は無視できる程度であることが見出された。一方、強く逆シアを示す（あるいは先進的）シナリオでは、モードの空間分布がより広範囲に及ぶため、モード共鳴による粒子損失の影響をやや受けやすい。この場合、予測された振幅でのアルファ粒子損失は1%を超え、トロイダル磁場リップルの影響を加えるとさらに増大する。高いqプロファイルはTAE（RSAE）の駆動を強め、モードをより不安定化させる。既存のモード-粒子共鳴の解析を実施し、分布の変形および粒子損失の原因となるモードを特定した。その結果、損失は完全に逆方向運動および捕捉粒子集団との共鳴に起因し、同方向に運動する通過粒子はプラズマ中心部の深部でのみ共鳴に関与し、損失には至らないことが明らかとなった。