Experiments are conducted on the JET tokamak to demonstrate the diagnostic potential of Magneto-Hydro-Dynamics (MHD) spectroscopy, for the plasma bulk and its suprathermal components, using Alfvén eigenmodes (AEs) excited by external antennas and by energetic particles. The measurements of AE frequencies and mode numbers give information on the bulk plasma. Improved equilibrium reconstruction, in particular in terms of radial profiles of density and safety factor, is possible from the comparison between the antenna driven spectrum and that calculated theoretically. Details of the time evolution of the non-monotonic safety factor profile in advanced scenarios are reconstructed from the frequency behaviour of ICRH-driven energetic particle modes. The plasma effective mass is inferred from the resonant frequency of externally driven AEs in discharges with similar equilibrium profiles. The stability thresholds and the nonlinear development of the instabilities give clues on energy and spatial distribution of the fast particle population. The presence of unstable AEs provides lower limits in the energy of ICRH generated fast ion tails. Fast ion pressure gradients and their evolution are inferred from the stability of AEs at different plasma radial positions. Finally, the details of the AE spectrum in the nonlinear stage are used to obtain information about the fast particle velocity space diffusion.
JETトカマクにおいて、外部アンテナおよび高エネルギー粒子によって励起されるアルヴェン固有モード(AE)を用いて、プラズマ本体およびその超熱的成分に対する磁気流体力学(MHD)分光法の診断可能性を実証するための実験が実施される。AEの周波数とモード数の測定は、プラズマ本体に関する情報を与える。アンテナ駆動スペクトルと理論的に計算されたスペクトルとの比較から、特に密度および安全係数の動径プロファイルに関する改良された平衡再構成が可能となる。先進シナリオにおける非単調な安全係数プロファイルの時間発展の詳細は、ICRH駆動の高エネルギー粒子モードの周波数挙動から再構成される。同様の平衡プロファイルを有する放電における外部駆動AEの共鳴周波数から、プラズマの有効質量が推定される。不安定性の安定性閾値および非線形発展は、高速粒子集団のエネルギーおよび空間分布に関する手がかりを与える。不安定なAEの存在は、ICRH生成の高速イオンテールのエネルギーにおける下限値を提供する。高速イオン圧力勾配およびその時間発展は、異なるプラズマ動径位置におけるAEの安定性から推定される。最後に、非線形段階におけるAEスペクトルの詳細は、高速粒子の速度空間拡散に関する情報を得るために用いられる。