Three distinct types of high toroidal mode number instabilities are obtained from a comprehensive kinetic calculation, using as input transport code results from the analysis of a recent design for the Burning Plasma Experiment (BPX). These instabilities are: the collisionless trapped electron-ion temperature gradient mode, the magnetohydrodynamic ballooning mode, and a high toroidal mode number version of the 'toroidicity induced Alfvén eigenmode' or 'gap' mode. The dependence of the instability linear eigenfrequencies on minor radius, beta and toroidal mode number is investigated, together with the effects of hot alpha particles. Relative quasi-linear fluxes of particles and energy for each species are also obtained. In addition, the beta dependence of the magnetohydrodynamic ballooning mode is investigated for a case using as input the results of a transport code calculation for the Tokamak Fusion Test Reactor (TFTR) in an extrapolation to a deuterium-tritium mixture. The effects of alpha particles and the relative quasi-linear fluxes are also investigated for this case.
包括的な運動論的計算から、高トロイダルモード数の不安定性が3種類得られた。入力として用いたのは、最近設計された燃焼プラズマ実験装置(BPX)の解析から得られた輸送コードの結果である。これらの不安定性は、衝突のない捕捉電子-イオン温度勾配モード、磁気流体力学バルーニングモード、および「トロイダル性誘起アルヴェン固有モード」または「ギャップ」モードの高トロイダルモード数版である。不安定性の線形固有周波数の小半径、ベータ値、およびトロイダルモード数への依存性を、高速アルファ粒子の効果とともに調べた。また、各粒子種について、粒子およびエネルギーの相対的な準線形フラックスも求めた。さらに、トカマク核融合試験炉(TFTR)の輸送コード計算結果を重水素-トリチウム混合への外挿に適用した場合を入力として用い、磁気流体力学バルーニングモードのベータ値依存性を調べた。この場合についても、アルファ粒子の効果と相対的な準線形フラックスを調査した。