Drift kinetic effects of the neutral beam injection induced passing energetic particles (EPs) on the linear stability of the n = 1 tearing mode (TM) (with the dominant poloidal harmonic of m = 2) are numerically investigated utilizing the MARS-K code (Liu et al 2008 Phys. Plasmas15 112503), in a tokamak plasma with finite equilibrium pressure and anisotropic thermal transport. In the low plasma pressure regime, it is found that co- (counter-) passing EPs stabilize (destabilize) the TM, agreeing with previous studies. However, as the plasma pressure increases beyond a critical value, it is found that co-passing EPs also destabilize the mode. An in-depth analysis reveals that the net effect of co-passing EPs is a result of competition between the stabilizing contribution from the non-adiabatic drift kinetic terms and the destabilizing contribution associated with adiabatic terms, with the latter becoming more dominant at higher equilibrium pressure. Non-perturbative magnetohydrodynamic-kinetic hybrid modeling also finds that co- and counter-passing EPs modify the TM eigenfunction differently, with the counter-passing EPs enhancing the sideband harmonics. Furthermore, effects of the plasma resistivity and toroidal rotation, as well as that of the equilibrium distribution of EPs in the particle pitch angle space, are also investigated, showing asymmetric results on the TM stability between the co- and counter-passing EPs. The first order finite orbit width correction is found to be stabilizing with co-passing EPs and destabilizing with counter-passing particles. Finally, drift resonances between passing EPs and the TM induce finite frequency to the mode and generate finite net torques inside the plasma, due to the neoclassical toroidal viscosity and the Reynolds stress associated with 3D perturbations.
中性束注入によって生成された高速粒子（EP）のドリフト運動論的効果が、n = 1 ティアリングモード（TM）（支配的なポロイダル高調波 m = 2）の線形安定性に及ぼす影響を、有限平衡圧力と異方性熱輸送を有するトカマクプラズマにおいて、MARS-K コード（Liu ら 2008 Phys. Plasmas 15 112503）を用いて数値的に調べた。低プラズマ圧力領域では、共回転（反回転）高速粒子が TM を安定化（不安定化）することが見出され、これは先行研究と一致する。しかし、プラズマ圧力が臨界値を超えて増加すると、共回転高速粒子もモードを不安定化することが見出された。詳細な解析により、共回転高速粒子の正味の効果は、非断熱ドリフト運動論項による安定化寄与と、断熱項に関連する不安定化寄与との間の競合の結果であり、高平衡圧力では後者がより支配的になることが明らかになった。非摂動的磁気流体力学-運動論的ハイブリッドモデリングにより、共回転および反回転高速粒子が TM 固有関数を異なる方法で修正し、反回転高速粒子は側帯波高調波を増強することも見出された。さらに、プラズマ抵抗率、トロイダル回転、および粒子ピッチ角空間における EP の平衡分布の影響も調査され、共回転および反回転高速粒子間で TM 安定性に関して非対称な結果が示された。一次有限軌道幅補正は、共回転高速粒子では安定化、反回転粒子では不安定化として見出された。最後に、高速粒子と TM の間のドリフト共鳴は、3次元摂動に関連する新古典トロイダル粘性とレイノルズ応力により、モードに有限周波数を誘起し、プラズマ内部に有限の正味トルクを生成することが示された。