The aim of this study is to analyze the stability of Alfven eigenmodes (AE) in the China Fusion Engineering Test Reactor (CFETR) plasma for steady state operations. The analysis is done using the gyro-fluid code FAR3d including the effect of the acoustic modes, EP finite Larmor radius damping effects and multiple energetic particle populations. Two high poloidal β scenarios are studied with respect to the location of the internal transport barrier (ITB) at r/a ≈ 0.45 (case A) and r/a ≈ 0.6 (case B). Both operation scenarios show a narrow TAE gap between the inner-middle plasma region and a wide EAE gap all along the plasma radius. The AE stability of CFETR plasmas improves if the ITB is located inwards, case A, showing AEs with lower growth rates with respect to the case B. The AEs growth rate is smaller in the case A because the modes are located in the inner-middle plasma region where the stabilizing effect of the magnetic shear is stronger with respect to the case B. Multiple EP populations effects (NBI driven EP + alpha articles) are negligible for the case A, although the simulations for the case B show a stabilizing effect of the NBI EP on the n = 1 BAE caused by α particles during the thermalization process. If the FLR damping effects are included in the simulations, the growth rate of the EAE/NAE decreases up to 70%, particularly for n > 3 toroidal families. Low n AEs (n < 6) show the largest growth rates. On the other hand, high n modes (n = 6 to 15) are triggered in the frequency range of the NAE, strongly damped by the FLR effects.
本研究の目的は、定常運転のための中国核融合工学試験炉（CFETR）プラズマにおけるアルフヴェン固有モード（AE）の安定性を解析することである。この解析は、音響モード、EP有限ラーマー半径減衰効果、および複数の高エネルギー粒子集団の効果を含むジャイロ流体コードFAR3dを用いて行われる。内部輸送障壁（ITB）の位置がr/a ≈ 0.45（ケースA）およびr/a ≈ 0.6（ケースB）にある2つの高ポロイダルβシナリオについて研究する。両運転シナリオは、内部-中間プラズマ領域に狭いTAEギャップと、プラズマ半径全体に沿った広いEAEギャップを示す。CFETRプラズマのAE安定性は、ITBが内側に位置する場合（ケースA）に改善され、ケースBと比較して低い成長率のAEを示す。AEの成長率はケースAの方が小さい。これは、モードが内部-中間プラズマ領域に位置し、そこでは磁気シアの安定化効果がケースBよりも強いためである。複数のEP集団効果（NBI駆動EP＋アルファ粒子）はケースAでは無視できるが、ケースBのシミュレーションでは、熱化過程におけるα粒子によって引き起こされるn = 1 BAEに対するNBI EPの安定化効果が示される。FLR減衰効果をシミュレーションに含めると、EAE/NAEの成長率は最大70%減少し、特にn > 3のトロイダル族で顕著である。低次のn AE（n < 6）は最大の成長率を示す。一方、高次のnモード（n = 6から15）はNAEの周波数範囲で励起され、FLR効果によって強く減衰される。