Alfvén eigenmode (AE) instabilities driven by alpha-particles have been observed in D-3He fusion experiments on the Joint European Torus (JET) with the ITER-like wall. For the efficient generation of fusion alpha-particles from D-3He fusion reaction, the three-ion radio frequency scenario was used to accelerate the neutral beam injection 100 keV deuterons to higher energies in the core of mixed D-3He plasmas at high concentrations of 3He. A large variety of fast-ion driven magnetohydrodynamic modes were observed, including the elliptical Alfvén eigenmodes (EAEs) with mode numbers n = −1 and axisymmetric modes with n = 0 in the frequency range of EAEs. The simultaneous observation of these modes indicates the presence of rather strong alpha-particle population in the plasma with a 'bump-on-tail' shaped velocity distribution. Linear stability analysis and Fokker–Planck calculations support the observations. Experimental evidence of the AEs excitation by fusion-born alpha-particles in the D-3He plasma is provided by neutron and gamma-ray diagnostics as well as fast-ion loss measurements. We discuss an experimental proposal for the planned full-scale D-T plasma experiments on JET based on the physics insights gained from these experiments.
アルヴェン固有モード（AE）不安定性は、ITERライク壁を備えた欧州トーラス共同実験装置（JET）におけるD-3He核融合実験で、アルファ粒子によって駆動されることが観測された。D-3He核融合反応からの核融合アルファ粒子を効率的に生成するため、3イオンシナリオを用いて、高濃度の3Heを含む混合D-3Heプラズマの中心部において、中性粒子ビーム入射による100 keV重陽子をより高いエネルギーへと高周波加速した。周波数範囲がアルヴェン固有モード（EAE）に対応するモード数n = -1の楕円アルヴェン固有モードや、n = 0の軸対称モードを含む、多様な高速イオン駆動磁気流体力学モードが観測された。これらのモードの同時観測は、「バンプ・オン・テール」形状の速度分布を持つ比較的強いアルファ粒子集団の存在を示している。線形安定性解析とフォッカー・プランク計算は観測結果を裏付けるものであった。D-3Heプラズマにおける核融合生成アルファ粒子によるAEの励起の実験的証拠は、中性子およびガンマ線診断、ならびに高速イオン損失測定によって提供された。我々は、これらの実験から得られた物理的知見に基づき、JETにおける計画中の本格的なD-Tプラズマ実験について考察する。