Global Alfvén eigenmodes (GAEs) with toroidal mode number n= 0 (i.e. axisymmetric) have been observed in the toroidicity-induced, ellipticity-induced, and above non-circularity-induced frequency ranges in the TCV tokamak. Observation of n = 0 GAEs at multiple frequencies, caused by the periodic structure of the Alfvén continuum in frequency, demonstrates the fundamental nature of these modes. A radial splitting of the n = 0 GAEs has been predicted by linear MHD calculation. This calculation is consistent with the recently observed radial splitting of GAEs in the sub-cyclotron frequency range. Linear MHD codes were used to compute the n = 0 Alfvén continuum and the corresponding eigenmode structures. The modeling confirms that the n = 0 GAEs are located mainly below the minima of the Alfvén continuum, although some modes are observed above the continuum maxima, similar to the sub-cyclotron-frequency GAEs, for which modes above the continuum maxima have also been reported. The n = 0 GAEs have been observed in a variety of discharge types, including low- and high-density plasmas, positive- and negative-triangularity configurations, and discharges with neutral beam injection in both co-current and counter-current directions. A key factor for the appearance of n = 0 GAEs is a positive gradient in the particle energy distribution function, ∂f/∂E > 0 (bump-on-tail), which has been confirmed by TRANSP calculations for all discharges.
トロイダルモード数 n= 0(すなわち軸対称)を持つ大域的アルヴェン固有モード(GAEs)が、TCVトカマクにおいて、トロイダル性誘起、楕円性誘起、および上記の非円形性誘起周波数帯域で観測された。周波数におけるアルヴェン連続体の周期的構造によって引き起こされる、複数の周波数での n= 0 GAE の観測は、これらのモードの基本的性質を示している。n= 0 GAE の径方向分裂は、線形MHD計算によって予測されている。この計算は、サブサイクロトロン周波数帯域における最近観測された GAE の径方向分裂と一致している。線形MHDコードを用いて、n= 0 アルヴェン連続体と対応する固有モード構造を計算した。モデリングは、n= 0 GAE が主にアルヴェン連続体の極小より下に位置することを確認しているが、いくつかのモードは連続体の極大より上で観測されており、これは連続体の極大より上のモードも報告されているサブサイクロトロン周波数 GAE と類似している。n= 0 GAE は、低密度および高密度プラズマ、正および負の三角形度配位、ならびにコ電流方向およびカウンター電流方向の両方における中性粒子ビーム入射を伴う放電を含む、様々な放電タイプで観測されている。n= 0 GAE の出現の重要な要因は、粒子エネルギー分布関数における正の勾配、∂f/∂E > 0(バンプ・オン・テール)であり、これは全放電について TRANSP 計算によって確認されている。