Recent upgrades in H-1 power supplies have enabled the operation of the H-1 experiment at higher heating powers than previously attainable. A heating power scan in mixed hydrogen/helium plasmas reveals a change in mode activity with increasing heating power. At low power ( kW) modes with beta-induced Alfvén eigenmode frequency scaling are observed. At higher power modes consistent with an analysis of nonconventional global Alfvén eigenmodes (GAEs) are observed, the subject of this work. We have computed the mode continuum, and identified GAE structures using the ideal MHD solver CKA and the gyrokinetic code EUTERPE. An analytic model for ICRH-heated minority ions is used to estimate the fast ion temperature from the hydrogen species. Linear growth rate scans using a local flux surface stability calculation, LGRO, are performed. These studies demonstrate drive from the radial spatial gradient of circulating particles whose speed is significantly less than the Alfvén speed, and are resonant with the mode through harmonics of the Fourier decomposition of the strongly shaped heliac magnetic field. They reveal drive is possible with a small hot energetic tail of the hydrogen species, for which . Local linear growth rate scans are also complemented with global calculations from CKA and EUTERPE. These qualitatively confirm the findings from the LGRO study, and show that the inclusion of finite Larmor radius effects can reduce the growth rate by a factor of up to ten, and increases the marginal stability fast ion temperature by a factor of two. Finally, a study of damping of the global mode with the thermal plasma is conducted, computing continuum damping , and the damping arising from finite Larmor radius and parallel electric fields (via resistivity). We find that continuum damping is of order 0.1% for the configuration studied. A similar calculation in the cylindrical plasma model produces a frequency 35% higher and a damping 30% of the three-dimensional result: this confirms the importance of strong magnetic shaping to the frequency and damping. The inclusion of resistivity lifts the damping to . Such large damping is consistent with experimental observations that in absence of drive the mode decays rapidly (∼0.1 ms).
H-1 電源の最近の改良により、H-1 実験は従来達成可能であったよりも高い加熱パワーでの運転が可能となった。混合水素／ヘリウムプラズマにおける加熱パワースキャンは、加熱パワーの増加に伴うモード活動の変化を明らかにする。低パワー（ kW）では、ベータ誘起アルヴェン固有モードの周波数スケーリングを持つモードが観測される。高パワーでは、非従来型グローバルアルヴェン固有モード（GAE）の解析と一致するモードが観測されるが、これが本研究の対象である。我々はモード連続体を計算し、理想 MHD ソルバー CKA とジャイロ運動論コード EUTERPE を用いて GAE 構造を同定した。ICRH 加熱された少数種イオンに対する解析モデルを用いて、水素種からの高速イオン温度を推定する。局所フラックス面安定性計算 LGRO を用いた線形成長率スキャンを実施した。これらの研究は、アルヴェン速度よりも著しく遅い速度を持つ循環粒子の径方向空間勾配からの駆動と、強く変形したヘリアック磁場のフーリエ分解の高調波を通じたモードとの共鳴を実証する。それらは、水素種の小さな高温高エネルギー尾部による駆動が可能であることを明らかにする。局所線形成長率スキャンは、CKA および EUTERPE によるグローバル計算によっても補完される。これらは LGRO 研究の知見を定性的に確認し、有限ラーモア半径効果の導入が成長率を最大 10 倍低減し、臨界安定高速イオン温度を 2 倍上昇させることを示す。最後に、熱プラズマによるグローバルモードの減衰に関する研究を実施し、連続体減衰と、有限ラーモア半径および平行電場（抵抗率を介して）に起因する減衰を計算した。本研究の配位において、連続体減衰は約 0.1% であることがわかった。円筒プラズマモデルによる同様の計算では、周波数は 35% 高く、減衰は 3 次元結果の 30% となる。これは、強力な磁気形状効果が周波数と減衰に重要であることを確認するものである。抵抗率を含めると、減衰は まで上昇する。このような大きな減衰は、駆動がない場合にモードが急速に（約 0.1 ms）減衰するという実験観測と一致する。