New observations of sub-cyclotron frequency instability in low aspect ratio plasmas in national spherical torus experiments are reported. The frequencies of observed instabilities correlate with the characteristic Alfvén velocity of the plasma. A theory of localized compressional Alfvén eigenmodes (CAE) and global shear Alfvén eigenmodes (GAE) in low aspect ratio plasmas is presented to explain the observed high frequency instabilities. CAEs/GAEs are driven by the velocity space gradient of energetic super-Alfvénic beam ions via Doppler shifted cyclotron resonances. One of the main damping mechanisms of GAEs, the continuum damping, is treated perturbatively within the framework of ideal MHD. Properties of these cyclotron instability ions are presented.
低アスペクト比プラズマにおけるサブサイクロトロン周波数不安定性の新たな観測結果が、ナショナル球状トーラス実験において報告されている。観測された不安定性の周波数は、プラズマの特性アルヴェン速度と相関する。観測された高周波不安定性を説明するために、低アスペクト比プラズマにおける局在圧縮性アルヴェン固有モード（CAE）および大域的シア・アルヴェン固有モード（GAE）の理論を提示する。CAE/GAEは、ドップラーシフトしたサイクロトロン共鳴を介した、高エネルギーの超アルヴェン的ビームイオンの速度空間勾配によって駆動される。GAEの主要な減衰機構の一つである連続スペクトル減衰は、理想MHDの枠組み内で摂動的に扱われる。これらのサイクロトロン不安定性イオンの特性を示す。