It has previously been observed that neo-classical tearing modes can be triggered by long period sawteeth even at low values of β. Since fusion-born α particles are predicted to invoke long period sawteeth, mechanisms to control sawteeth are important for ITER. Here, sawtooth behaviour in off-axis neutral beam injection (NBI) heated plasmas in JET is presented. It is found that the off-axis NBI can be used to destabilize sawteeth even in discharges with concurrent stabilizing on-axis neutral beams. Drift kinetic modelling of such discharges qualitatively shows that the passing fast ions born due to the NBI determine the stability of the n = 1 internal kink mode, thought to be related to sawtooth oscillations. In particular, when the beam ions are deposited outside the q = 1 surface, they can result in more frequent sawteeth. It is proposed that off-axis neutral beams could be used as an actuator for sawtooth control in ITER. Provided that the q = 1 surface is sufficiently core localized, the strongly passing population induced by the negative-ion NBI planned for ITER may be able to significantly destabilize the sawteeth.
新古典テアリングモードは、β値が低い場合でも長周期の鋸歯状振動によって誘発され得ることがこれまでに観察されている。核融合由来のα粒子は長周期の鋸歯状振動を誘発すると予測されているため、鋸歯状振動の制御メカニズムはITERにとって重要である。ここでは、JETにおけるオフアクシス中性粒子ビーム入射(NBI)加熱プラズマでの鋸歯状振動の挙動を示す。オフアクシスNBIは、オンアクシス安定化中性粒子ビームが同時に入射されている放電においても、鋸歯状振動を不安定化させるために使用できることが見出された。このような放電のドリフト運動論的モデリングは、NBIによって生成された通過高速イオンが、鋸歯状振動に関連すると考えられるn = 1内部キンクモードの安定性を決定することを定性的に示している。特に、ビームイオンがq = 1表面の外側に堆積されると、より頻繁な鋸歯状振動が生じ得る。オフアクシス中性粒子ビームは、ITERにおける鋸歯状振動制御のアクチュエータとして使用できることが提案されている。q = 1表面が十分にコア側に位置する場合、ITER用に計画されている負イオンNBIによって誘起される強く通過する粒子集団は、鋸歯状振動を有意に不安定化させることができるであろう。