Most of the published theoretical works on plasma instabilities driven by energetic (superthermal) ions are relevant to tokamaks. However, these instabilities play an important role not only in tokamaks but also in stellarators. That is why it is of importance to analyse the limits of applicability of theoretical results obtained for tokamaks and understand in which cases using these results for the description of similar phenomena in stellarators is justified and, if so, to what extent. On the other hand, stellarator theory incorporating effects of 3D geometry in some cases can be useful for understanding instabilities in tokamaks. Therefore, comparative analysis of instabilities in various types of toroidal systems is of interest for both stellarator and tokamak communities. Such an analysis based on an overview of energetic-ion-driven instabilities in tokamaks and stellarators is carried out in this paper. Instabilities in wide frequency range, from the ion/electron diamagnetic frequency to high frequencies of specific stellarator modes, are considered. Effects of the instabilities on the confinement of both the energetic ions and the bulk plasma are described. Numerical tools available for simulation of instabilities driven by the energetic ions are reviewed.
公開された理論的研究の大部分は、高エネルギー（超熱）イオンによって駆動されるプラズマ不安定性に関するものであり、トカマクに関連するものである。しかし、これらの不安定性はトカマクだけでなく、ステラレーターにおいても重要な役割を果たす。そのため、トカマクに対して得られた理論的結果の適用限界を分析し、類似の現象を記述する際にこれらの結果を使用することがどのような場合に正当化されるのか、また正当化される場合にはどの程度まで適用可能なのかを理解することが重要である。一方、3次元幾何学の効果を組み込んだステラレーター理論は、場合によってはトカマクの不安定性を理解する上で有用となり得る。したがって、様々なタイプのトーラス装置における不安定性の比較分析は、ステラレーターとトカマクの両方の研究コミュニティにとって関心のあるところである。本論文では、トカマクにおける高エネルギーイオン駆動不安定性の概要に基づくこのような分析を行う。イオン/電子の反磁性周波数から特定のステラレーターモードの高周波数に至るまでの広い周波数範囲における不安定性を考察する。これらの不安定性が高エネルギーイオンとバルクプラズマの閉じ込めに及ぼす影響について述べる。また、高エネルギーイオンによって駆動される不安定性のシミュレーションに利用可能な数値ツールについても概説する。