Energetic particle (EP) destabilized Alfvén eigenmode (AE) instabilities are simulated for a DIII-D experimental case with a pulsed neutral beam using a gyro-Landau moments model which introduces EP phase-mixing effects through closure relations. This provides a computationally efficient reduced model which is applied here in the nonlinear regime over timescales that would be difficult to address with more complete models. The long timescale nonlinear evolution and related collective transport losses are examined including the effects of zonal flow/current generation, nonlinear energy cascades, and EP profile flattening. The model predicts frequencies and mode structures that are consistent with experimental observations. These calculations address issues that have not been considered in previous modelling: the EP critical gradient profile evolution in the presence of zonal flows/currents, and the dynamical nature of the saturated state. A strong level of intermittency is present in the predicted instability-driven transport; this is connected to the zonal flow growth and decay cycles and nonlinear energy transfers. Simulation of intermittent AE-enhanced EP transport will be an important issue for the protection of plasma facing components in the next generation of fusion devices.
高エネルギー粒子（EP）により不安定化されるアルヴェン固有モード（AE）不安定性を、パルス中性粒子ビームを用いたDIII-D実験ケースについて、ジャイロ・ランダウモーメントモデルを用いてシミュレーションした。このモデルは、閉包関係を通じてEP位相混合効果を導入する。これにより計算効率の高い縮約モデルが得られ、より完全なモデルでは扱うことが困難な時間スケールでの非線形領域に適用される。長時間スケールの非線形発展と関連する集団輸送損失を、帯状流・帯状電流の生成、非線形エネルギーカスケード、EP分布の平坦化の効果を含めて調べた。このモデルは、実験観測と一致する周波数とモード構造を予測する。これらの計算は、これまでのモデリングでは考慮されていなかった問題、すなわち帯状流・帯状電流の存在下でのEP臨界勾配の時間発展と、飽和状態の動的特性に対処する。予測された不安定性駆動輸送には強い間欠性が存在し、これは帯状流の成長と減衰のサイクルおよび非線形エネルギー伝達と関連している。間欠的なAEによるEP輸送のシミュレーションは、次世代核融合装置におけるプラズマ対向機器の保護にとって重要な課題となる。