The aim of the study is to analyze the stability of the energetic particle modes (EPM) and Alfven Eigenmodes (AE) in Helitron J and LHD plasma if the electron cyclotron current drive (ECCD) is applied. The analysis is performed using the code FAR3d that solves the reduced MHD equations describing the linear evolution of the poloidal flux and the toroidal component of the vorticity in a full 3D system, coupled with equations of density and parallel velocity moments for the energetic particle (EP) species, including the effect of the acoustic modes. The Landau damping and resonant destabilization effects are added via the closure relation. The simulation results show that the n = 1 EPM and n = 2 global AE (GAE) in Heliotron J plasma can be stabilized if the magnetic shear is enhanced at the plasma periphery by an increase (co-ECCD injection) or decrease (ctr-ECCD injection) of the rotational transform at the magnetic axis (). In the ctr-ECCD simulations, the EPM/AE growth rate decreases only below a given , similar to the ECCD intensity threshold observed in the experiments. In addition, ctr-ECCD simulations show an enhancement of the continuum damping. The simulations of the LHD discharges with ctr-ECCD injection indicate the stabilization of the n = 1 EPM, n = 2 toroidal AE (TAE) and n = 3 TAE, caused by an enhancement of the continuum damping in the inner plasma leading to a higher EP β threshold with respect to the co- and no-ECCD simulations.
本研究の目的は、ヘリオトロンJおよびLHDプラズマにおいて電子サイクロトロン電流駆動（ECCD）が印加された場合の高エネルギー粒子モード（EPM）およびアルフヴェン固有モード（AE）の安定性を解析することである。解析は、完全3次元系におけるポロイダル磁束と渦度のトロイダル成分の線形成長を記述する簡約MHD方程式を、音響モードの効果を含む高エネルギー粒子（EP）種の密度および平行速度モーメントの方程式と連立して解くコードFAR3dを用いて行われる。ランダウ減衰および共鳴不安定化効果は閉包関係を通じて追加される。シミュレーション結果は、ヘリオトロンJプラズマにおけるn = 1 EPMおよびn = 2大域的AE（GAE）が、磁気軸における回転変換（）の増加（co-ECCD入射）または減少（ctr-ECCD入射）によってプラズマ周辺部の磁気シアが強化されると安定化され得ることを示している。ctr-ECCDシミュレーションでは、EPM/AE成長率は特定の以下でのみ減少し、これは実験で観測されたECCD強度閾値と類似している。さらに、ctr-ECCDシミュレーションは連続減衰の増強を示している。ctr-ECCD入射を伴うLHD放電のシミュレーションは、内部プラズマにおける連続減衰の増強によって引き起こされるn = 1 EPM、n = 2トロイダルAE（TAE）およびn = 3 TAEの安定化を示しており、これはco-ECCDおよびno-ECCDシミュレーションと比較してより高いEPベータ閾値をもたらす。