New numerical simulations are presented on the self-consistent dynamics of energetic particles and a set of unstable discrete shear Alfven modes in a. tokamak. The code developed for these simulations has been previously tested in simulations of the bump-on-tail instability model. The code has a Hamiltonian structure for the mode-particle coupling, with the superimposed wave damping, particle source and classical relaxation processes. In the alpha-particle-Alfven-wave problem, we observe a transition from a single mode saturation to mode overlap and global quasi-linear diffusion, which is qualitatively similar to that observed in the bump-on-tail model. A considerable enhancement in the wave energy due to the resonance overlap is demonstrated. The effect of global diffusion on the energetic particle losses is also demonstrated
新しい数値シミュレーションを提示する。これは、トカマクにおける高エネルギー粒子と不安定な離散アルヴェンモード群の自己無撞着な動力学に関するものである。本シミュレーションに用いたコードは、バンプ・オン・テイル不安定性モデルのシミュレーションにおいて既に検証済みである。このコードは、モードと粒子の結合に対してハミルトン構造を有し、それに波動減衰、粒子緩和、および古典的緩和過程が重畳されている。アルファ粒子-アルヴェン波問題において、単一モードの飽和からモードの重なりを経て、準線形拡散へと至る遷移が観察される。これは、バンプ・オン・テイルモデルで観察される現象と定性的に類似している。共鳴の重なりによる波動エネルギーの顕著な増大が実証される。また、高エネルギー粒子の損失に対するグローバルな拡散の影響も実証される。