Experiments to reveal energetic ion dynamics associated with magnetohydrodynamic activity are ongoing in the Large Helical Device (LHD). Interactions between beam-driven toroidal Alfvén eigenmodes (TAEs) and energetic ions have been investigated. Energetic ion losses induced by beam-driven burst TAEs have been observed using a scintillator-based lost fast-ion probe (SLIP) in neutral beam-heated high β plasmas. The loss flux of co-going beam ions increases as the TAE amplitude increases. In addition to this, the expulsion of beam ions associated with edge-localized modes (ELMs) has been also recognized in LHD. The SLIP has indicated that beam ions having co-going and barely co-going orbits are affected by ELMs. The relation between ELM amplitude and ELM-induced loss has a dispersed structure. To understand the energetic ion loss process, a numerical simulation based on an orbit-following model, DELTA5D, that incorporates magnetic fluctuations is performed. The calculation result shows that energetic ions confined in the interior region are lost due to TAE instability, with a diffusive process characterizing their loss. For the ELM, energetic ions existing near the confinement/loss boundary are lost through a convective process. We found that the ELM-induced loss flux measured by SLIP changes with the ELM phase. This relation between the ELM amplitude and measured ELM-induced loss results in a more dispersed loss structure.
大型ヘリカル装置（LHD）において、磁気流体力学活動に伴う高エネルギーイオン動力学を解明するための実験が進行中である。ビーム駆動トロイダルアルフヴェン固有モード（TAE）と高エネルギーイオンとの相互作用が調査されてきた。シンチレータ式高速イオン損失プローブ（SLIP）を用いて、中性粒子ビーム加熱高βプラズマにおけるビーム駆動バーストTAEによって誘起される高エネルギーイオン損失が観測されている。コ・ゴーイングビームイオンの損失フラックスは、TAE振幅の増大に伴って増加する。これに加えて、エッジ局在モード（ELM）に伴うビームイオンの排出もLHDにおいて確認されている。SLIPは、コ・ゴーイングおよびバアリ・コ・ゴーイング軌道を有するビームイオンがELMの影響を受けることを示している。ELM振幅とELM誘起損失との間の関係は、分散構造を有する。高エネルギーイオン損失過程を理解するために、磁気揺動を組み込んだ軌道追跡モデルDELTA5Dに基づく数値シミュレーションが実施されている。計算結果は、内部領域に閉じ込められた高エネルギーイオンがTAE不安定性によって損失し、その損失過程は拡散的であることを示している。ELMについては、閉じ込め・損失境界近傍に存在する高エネルギーイオンが対流的過程を通じて損失する。SLIPによって測定されたELM誘起損失フラックスはELM位相とともに変化することが見出された。ELM振幅と測定されたELM誘起損失との間のこの関係は、より分散した損失構造をもたらす。