Recent experiments with the DIII-D tilted neutral beam injection (NBI) varying the beam energetic particle (EP) source profiles have provided strong evidence that unstable Alfven eigenmodes (AE) drive stiff EP transport at a critical EP density gradient [Heidbrink et al 2013 Nucl. Fusion53 093006]. Here the critical gradient is identified by the local AE growth rate being equal to the local ITG/TEM growth rate at the same low toroidal mode number. The growth rates are taken from the gyrokinetic code GYRO. Simulation show that the slowing down beam-like EP distribution has a slightly lower critical gradient than the Maxwellian. The ALPHA EP density transport code [Waltz and Bass 2014 Nucl. Fusion54 104006], used to validate the model, combines the low-n stiff EP critical density gradient AE mid-core transport with the Angioni et al (2009 Nucl. Fusion49 055013) energy independent high-n ITG/TEM density transport model controling the central core EP density profile. For the on-axis NBI heated DIII-D shot 146102, while the net loss to the edge is small, about half the birth fast ions are transported from the central core r/a < 0.5 and the central density is about half the slowing down density. These results are in good agreement with experimental fast ion pressure profiles inferred from MSE constrained EFIT equilibria.
最近のDIII-D傾斜中性粒子ビーム入射（NBI）を用いた実験では、ビーム高エネルギー粒子（EP）源分布を変化させることにより、臨界EP密度勾配における不安定なアルフヴェン固有モード（AE）が駆動する硬いEP輸送の強力な証拠が得られた[Heidbrink et al 2013 Nucl. Fusion53 093006]。ここで、臨界勾配は、同じ低トロイダルモード数における局所AE成長率が局所ITG/TEM成長率と等しくなることによって同定される。成長率はジャイロ運動論コードGYROから得られる。シミュレーションは、減速ビーム様EP分布がマクスウェル分布よりもわずかに低い臨界勾配を有することを示している。モデルの検証に用いられるALPHA EP密度輸送コード[Waltz and Bass 2014 Nucl. Fusion54 104006]は、低nの硬いEP臨界密度勾配AEミッドコア輸送と、Angioni et al (2009 Nucl. Fusion49 055013)のエネルギー非依存の高n ITG/TEM密度輸送モデルを組み合わせて、中央コアEP密度分布を制御する。オンアクシスNBI加熱DIII-Dショット146102では、エッジへの正味損失は小さいものの、生成された高速イオンの約半分が中央コアr/a < 0.5から輸送され、中央密度は減速密度の約半分となる。これらの結果は、MSE制約EFIT平衡から推定された実験的な高速イオン圧力分布と良好な一致を示す。