Alfvén eigenmodes are destabilized at the DIII-D pedestal during transient beta drops in high poloidal β discharges with internal transport barriers (ITBs), driven by n = 1 external kink modes, leading to energetic particle losses. There are two different scenarios in the thermal β recovery phase: with bifurcation (two instability branches with different frequencies) or without bifurcation (single instability branch). We use the reduced MHD equations in a full 3D system, coupled with equations of density and parallel velocity moments for the energetic particles as well as the geodesic acoustic wave dynamics, to study the properties of the instabilities observed in the DIII-D high poloidal β discharges and identify the conditions to trigger the bifurcation. The simulations suggest that instabilities with lower frequency in the bifurcation case are ballooning modes driven at the plasma pedestal, while the instability branch with higher frequencies are low n (n < 4) toroidal Alfvén eigenmodes nearby the pedestal. The reverse shear region between the middle and plasma periphery in the non-bifurcated case avoids the excitation of ballooning modes at the pedestal, although toroidal Alfvén eigenmodes and reverse shear Alfvén eigenmodes are unstable in the reverse shear region. The n = 1 and n = 2 Alfvén eigenmode activity can be suppressed or minimized if the neutral beam injector (NBI) intensity is lower than the experimental value (). In addition, if the beam energy or neutral beam injector voltage is lower than in the experiment (), the resonance between beam and thermal plasma is weaker. The and 6 AE activity can not be fully suppressed, although the growth rate and frequency is smaller for an optimized neutral beam injector operation regime. In conclusion, AE activity in high poloidal β discharges can be minimized for optimized NBI operation regimes.
Alfvén固有モードは、内部輸送障壁（ITB）を有する高ポロイダルβ放電における過渡的なβ低下の際に、DIII-Dペデスタルにおいて不安定化される。これは、n = 1外部キンクモードによって駆動され、高エネルギー粒子損失を引き起こす。熱的β回復過程には2つの異なるシナリオが存在する：分岐を伴う場合（異なる周波数を有する2つの不安定性分岐）と、分岐を伴わない場合（単一の不安定性分岐）である。我々は、高エネルギー粒子の密度および平行速度モーメントの方程式と結合した、完全3次元系における簡約MHD方程式を用いて、測地線音響波ダイナミクスとともに、DIII-D高ポロイダルβ放電において観測された不安定性の特性を研究し、分岐を誘発する条件を特定する。シミュレーションは、分岐を伴う場合において、低周波数の不安定性がプラズマペデスタルで駆動されるバルーニングモードであることを示唆する一方、高周波数の不安定性分岐はペデスタル近傍の低n（n < 4）トロイダルAlfvén固有モードである。分岐を伴わない場合においては、プラズマ中心部と周辺部の間の逆シア領域がペデスタルにおけるバルーニングモードの励起を回避する一方、トロイダルAlfvén固有モードおよび逆シアAlfvén固有モードは逆シア領域において不安定である。n = 1およびn = 2のAlfvén固有モード活動は、中性粒子ビーム入射（NBI）強度が実験値より低い場合に抑制または低減され得る。さらに、ビームエネルギーまたは中性粒子ビーム入射電圧が実験値より低い場合、ビームと熱プラズマの間の共鳴は弱くなる。最適化されたNBI運転領域においては、成長率と周波数は小さくなるものの、n = 1およびn = 2のAlfvén固有モード活動を完全に抑制することはできない。結論として、高ポロイダルβ放電におけるAlfvén固有モード活動は、最適化されたNBI運転領域において最小化され得る。