Low-frequency fishbone instability driven by passing fast ions via wave-particle resonance is studied within the framework of energetic particle mode (EPM), where and are toroidal transit frequency and poloidal transit frequency of passing fast ions respectively. The effects of finite orbit width of energetic particles are responsible for the low-frequency fishbone of EPM type. It is found that magnetic shear at the q = 1 radius plays an important role in the instability whereas the effect of background plasma beta is weak. In particular, for the case of co-injection of beam ions, there exists a critical magnetic shear below which the beam ion beta threshold for EPM excitation is very small. For moderate or higher magnetic shear, the beam ion beta threshold is much higher, on order of a few percent. These results are consistent with the observation of the low-frequency fishbone in the HL-2A tokamak.
低周波フィッシュボーン不安定性が、波動-粒子共鳴を介した通過型高速イオンによって駆動される現象を、高エネルギー粒子モード（EPM）の枠組みの中で研究する。ここで、 および は、それぞれ通過型高速イオンのトロイダル方向通過周波数およびポロイダル方向通過周波数である。高エネルギー粒子の有限軌道幅の効果が、EPM型の低周波フィッシュボーンの原因となる。q = 1半径における磁気シアが不安定性に重要な役割を果たす一方、背景プラズマのベータ値の効果は弱いことが見出された。特に、ビームイオンの同方向入射の場合、EPM励起に対するビームイオンのベータ値閾値が非常に小さくなる臨界磁気シアが存在する。中程度またはより高い磁気シアの場合、ビームイオンのベータ値閾値ははるかに高く、数パーセントのオーダーとなる。これらの結果は、HL-2Aトカマクにおける低周波フィッシュボーンの観測と一致する。