To study fast Alfvén wave damping on fast ions, a Monte-Carlo code, ORBIT-RF, has been coupled with a 2D full wave code, TORIC4. The ORBIT-RF/TORIC4 combination has been applied to DIII-D experimental conditions to investigate fast wave (FW) heating of injected beam ions over a range of ion cyclotron harmonics. ORBIT-RF using a single dominant toroidal and poloidal Fourier wave number qualitatively reproduces the strong FW–beam interaction at 60 MHz (4ΩD and 5ΩD) and the much weaker interaction at 116 MHz (8ΩD) in DIII-D L-mode plasmas, consistent with experimental observations. The result at 8ΩD differs from linear theory prediction using a Maxwellian to model the fast ion distribution function, suggesting the importance of finite orbit effect, Coulomb collisions for transport across flux surfaces and details of the non-Maxwellian fast ion distribution.
高速アルヴェン波の高速イオンによる減衰を研究するため、モンテカルロコードORBIT-RFを2次元全波コードTORIC4と結合した。ORBIT-RF/TORIC4の組み合わせをDIII-D実験条件に適用し、イオンサイクロトロン高調波の範囲にわたる入射ビームイオンの高速波（FW）加熱を調査した。単一の支配的なトロイダルおよびポロイダルフーリエ波数を用いたORBIT-RFは、DIII-D Lモードプラズマにおいて、60MHz（4ΩDおよび5ΩD）での強いFW-ビーム相互作用と、116MHz（8ΩD）でのはるかに弱い相互作用を定性的に再現し、実験観測と一致した。8ΩDでの結果は、マクスウェル分布を用いて高速イオン分布関数をモデル化した線形理論の予測とは異なり、有限軌道効果、フラックス面を横切る輸送に対するクーロン衝突、および非マクスウェル型高速イオン分布の詳細の重要性を示唆している。