Experimental observations and theoretical interpretations are presented in detail for the high frequency axisymmetric mode driven by nonlinear mode coupling. In the neutral beam injection heating plasma, toroidal Alfvén eigenmodes (TAEs) are found to nonlinearly interact with the tearing mode and result in the generation of other Alfvénic sidebands (Chen et al 2014 Europhys. Lett. 107 25001). Then two TAEs couple together and contribute to the excitation of an axisymmetric mode with frequency in the ellipticity-induced Alfvén eigenmode (EAE) frequency region. Direct evidence suggests the axisymmetric modes play an energy transfer channel role during the nonlinear procedure and cause the growth of magnetohydrodynamic instability with finite toroidal mode number via beating with tearing mode. Finally, the nonlinear process leading to high frequency nE = 0 mode generation is demonstrated using nonlinear gyrokinetic theory. Here nE is toroidal mode number and the subscript E represents the mode frequencies lying in the EAE frequency range.
非線形モード結合によって駆動される高周波軸対称モードについて、実験的観測と理論的解釈を詳細に示す。中性粒子ビーム入射加熱プラズマにおいて、トロイダル・アルフヴェン固有モード(TAEs)はティアリングモードと非線形に相互作用し、他のアルフヴェニック側帯波の生成をもたらすことが見出されている(Chen et al 2014 Europhys. Lett. 107 25001)。次に、2つのTAEが互いに結合し、楕円性誘起アルフヴェン固有モード(EAE)周波数領域の周波数を持つ軸対称モードの励起に寄与する。直接的な証拠は、軸対称モードが非線形過程においてエネルギー伝達チャネルの役割を果たし、ティアリングモードとのビートを介して有限トロイダルモード数を持つ磁気流体力学的不安定性の成長を引き起こすことを示唆している。最後に、高周波数nE = 0モードの生成に至る非線形過程が、非線形ジャイロ運動論を用いて実証される。ここでnEはトロイダルモード数であり、添字EはEAE周波数範囲にあるモード周波数を表す。