Spontaneous nonlinear excitation of a geodesic acoustic mode (GAM) by a toroidal Alfvén eigenmode (TAE) is investigated using nonlinear gyrokinetic theory. It is found that the nonlinear decay process depends on the thermal ion value. Here, is the plasma thermal to magnetic pressure ratio. In the low- limit, a TAE decays into a GAM and a lower TAE sideband in the toroidicity induced shear Alfvén wave continuous spectrum gap; while in the high- limit, a TAE decays into a GAM and a propagating kinetic TAE in the continuum. Both cases are investigated for the spontaneous decay conditions. The nonlinear saturation levels of both the GAM and daughter wave are derived. The corresponding power balance and wave particle power transfer to thermal plasma are computed. Implications for thermal plasma heating are also discussed.
自発的な非線形励起による測地線音響モード（GAM）のトロイダル・アルフヴェン固有モード（TAE）からの励起を、非線形ジャイロ運動論を用いて調べた。非線形崩壊過程は熱イオンのβ値に依存することが見出された。ここで、βはプラズマ熱圧と磁気圧の比である。低β極限では、TAEはトロイダル性によって誘起されるシア・アルフヴェン波連続スペクトルギャップ内でGAMと低周波側TAEサイドバンドに崩壊する。一方、高β極限では、TAEは連続スペクトル内でGAMと伝播性キネティックTAEに崩壊する。両方の場合について、自発的崩壊条件を調べた。GAMと娘波の両方の非線形飽和レベルを導出した。対応するパワーバランスと熱プラズマへの波動粒子パワー輸送を計算した。熱プラズマ加熱への含意についても議論する。