Magnetohydrodynamic (MHD) instabilities in tokamak plasmas manifest in a variety of ways, characterized by different scale lengths and mode frequencies. MHD activity can cause significant degradation of plasma performance due to transport of particles, energy and current. Among the many different types of MHD, arguably fishbones, sawteeth and Alfvén eigenmodes (AEs) are observed to cause the largest fluxes of superthermal ions. DIII-D's expansive suite of diagnostics makes it possible to rigorously characterize these instabilities and study their interaction with fast ions. This review paper first presents an overview of the recent additions to DIII-D's collection of fast-ion diagnostics. The extended diagnostic capabilities are employed in a series of experiments to investigate fast-ion dynamics in the presence of fishbones, sawteeth and AEs. Results from these seemingly unrelated studies are highlighted, and they reveal that mode-particle resonances play the central role in the observed deterioration of fast-ion confinement.
トカマクプラズマにおける磁気流体力学（MHD）不安定性は、異なるスケール長とモード周波数によって特徴づけられる多様な形態で現れる。MHD活動は、粒子、エネルギー、電流の輸送により、プラズマ性能の著しい劣化を引き起こす可能性がある。数多くの異なるタイプのMHDの中でも、フィッシュボーン、鋸歯状振動、およびアルヴェン固有モード（AE）が、超熱イオンの最大のフラックスを引き起こすことが観測されている。DIII-Dの広範な診断装置群により、これらの不安定性を厳密に特性評価し、高速イオンとの相互作用を研究することが可能となっている。本総説論文は、まずDIII-Dの高速イオン診断装置群への最近の追加について概説する。拡張された診断能力は、フィッシュボーン、鋸歯状振動、およびAEの存在下での高速イオン動力学を調査する一連の実験に適用される。これらの一見無関係に見える研究から得られた結果が強調され、モード-粒子共鳴が高速イオン閉じ込めの観測される劣化において中心的な役割を果たすことが明らかにされる。