The lower hybrid (LH) plasma turbulence triggered by injection of quasi-transverse hydrogen beams at the W7-AS stellarator is investigated by the collective Thomson scattering (CTS) technique. Simultaneously, ion cyclotron emission (ICE) is measured with a broadband loop antenna. Good correlation of the ICE and CTS data is found at the LH frequency; the activity at lower ICE harmonics is also detected with injection of heating neutral beams. Theoretical interpretation of the observations is based on numerical simulations of fast ion distribution functions originating from different NBIs using a time-dependent bounce-averaged collisional Fokker–Planck code. With these distributions, the instabilities of electrostatic modes in the vicinity of ion cyclotron harmonics following from the solution of the local dispersion relation are investigated. Two cases are analysed: the hydrodynamic instability under the double-resonance condition when the LH frequency coincides with a high ion cyclotron harmonic (interpretation of the CTS results), and the kinetic instability of ion Bernstein waves at harmonics lower than the LH frequency (qualitative understanding of ICE data).
W7-ASステラレータにおける準横断水素ビームの入射によって引き起こされる低域混成(LH)プラズマ乱流を、集団トムソン散乱(CTS)法によって調査した。同時に、イオンサイクロトロン放射(ICE)を広帯域ループアンテナで測定した。LH周波数においてICEとCTSデータの良好な相関が見られた。また、加熱中性ビームの入射により、より低いICE高調波での活動も検出された。観測の理論的解釈は、時間依存のバウンス平均衝突フォッカー・プランクコードを用いた、異なるNBIに由来する高速イオン分布関数の数値シミュレーションに基づいている。これらの分布を用いて、局所分散関係の解から得られるイオンサイクロトロン高調波近傍の静電モードの不安定性を調査した。2つのケースを解析した:LH周波数が高いイオンサイクロトロン高調波と一致する二重共鳴条件下での流体力学的不安定性(CTS結果の解釈)、およびLH周波数より低い高調波におけるイオンバーンスタイン波の運動論的不安定性(ICEデータの定性的理解)である。