Energetic particle (EP)-driven Alfvénic fluctuations pose a significant challenge to plasma confinement and stability in future reactor relevant tokamak plasmas like Divertor Tokamak Test (DTT) facility. While previous studies often relied on isotropic EP distributions, this work presents a novel investigation into the stability of toroidal Alfvén eigenmodes (TAEs) in DTT, focusing on anisotropic EP distribution functions characteristic of negative neutral beam injection (NNBI) and ion cyclotron resonance heating (ICRH) schemes. Utilizing the local gyrokinetic code DAS (Drift Alfvén Stability), which employs a ballooning-mode representation and incorporates realistic magnetic equilibria, we model NNBI-driven EPs with an anisotropic slowing-down distribution and ICRH-driven EPs with an anisotropic gamma distribution. Our analysis reveals the distinct TAE stability characteristics for NNBI and ICRH scenarios, leading to different optimal toroidal mode numbers and growth rate dependencies. Parameter scans for ICRH demonstrate that TAE stability is profoundly influenced by the minority species, minority concentration, effective temperature, and critically, pitch-angle anisotropy. The numerical results are well consistent with our physical understanding based on the analyses of wave-particle resonance condition and coupling strength developed in our previous work Wei et al (2025 Nucl. Fusion65 106035). More specifically, TAE instabilities driven by NNBI are generally weaker than those driven by ICRH, and for ICRH heating, using 3He minority with relatively high concentration and prevalence of barely trapped particle population may yield to the suppression of TAE instabilities. This study provides crucial insights for optimizing heating strategies and EP management in DTT and other next-generation fusion devices, offering a more predictive understanding of EP-driven instabilities for robust plasma performance.
高エネルギー粒子（EP）駆動のアルフヴェン的揺動は、ダイバータトカマク試験（DTT）施設のような将来の炉心関連トカマクプラズマにおけるプラズマ閉じ込めと安定性に重大な課題を提起する。これまでの研究ではしばしば等方性EP分布に依拠してきたが、本研究は、負中性粒子ビーム入射（NNBI）およびイオンサイクロトロン共鳴加熱（ICRH）スキームに特徴的な異方性EP分布関数に焦点を当て、DTTにおけるトロイダルアルフヴェン固有モード（TAE）の安定性に対する新規の調査を提示する。バルーニングモード表現を採用し、現実的な磁気平衡を組み込む局所ジャイロ運動論コードDAS（Drift Alfvén Stability）を利用して、NNBI駆動EPを異方性スローダウン分布で、ICRH駆動EPを異方性ガンマ分布でモデル化する。我々の解析は、NNBIおよびICRHシナリオに対する明確なTAE安定性特性を明らかにし、異なる最適トロイダルモード数と成長率依存性をもたらす。ICRHに関するパラメータスキャンは、TAE安定性が少数種、少数濃度、実効温度、そして決定的にはピッチ角異方性によって深く影響を受けることを示す。数値結果は、我々の以前の研究Wei et al (2025 Nucl. Fusion65 106035)で開発された波-粒子共鳴条件と結合強度の解析に基づく物理的理解とよく一致する。より具体的には、NNBI駆動のTAE不安定性は一般にICRH駆動のものよりも弱く、ICRH加熱では、比較的高い濃度の3He少数種と境界捕捉粒子集団の優勢を用いることがTAE不安定性の抑制につながり得る。本研究は、DTTおよび他の次世代核融合装置における加熱戦略とEP管理の最適化に重要な洞察を提供し、堅牢なプラズマ性能のためのEP駆動不安定性のより予測的な理解を提供する。