This paper reports the first quantitative analysis of the measurements of the damping rate (γ/ω) for stable Alfvén eigenmodes (AEs) with toroidal mode number (n) in the range |n| = 3–15 as a function of the edge plasma elongation (κ95). We find that the damping rate γ/ω versus κ95 for medium-n toroidal AEs (TAEs), with n = 3 and n = 7, increases for increasing elongation, i.e. its scaling versus κ95 follows the same trend previously measured and explained theoretically for the n = 1 and n = 2 TAEs. Theoretical analysis of the measurements for the n = 3 TAEs has been performed using the LEMan code. The results are in good agreement (within a factor of two) for all the magnetic configurations where there is only a very minor up/down asymmetry in the poloidal cross-section of the plasma. These experimental results further confirm the possibility of using the edge shape parameters as a real-time actuator for control of the stability of alpha-particle driven AEs in burning plasma experiments, such as ITER.
本論文は、トロイダルモード数(n)が|n| = 3–15の範囲にある安定なアルヴェーン固有モード(AE)の減衰率(γ/ω)の、周辺プラズマ伸長度(κ95)の関数としての測定に関する初の定量的解析を報告する。我々は、n = 3およびn = 7の中間nトロイダルアルヴェーン固有モード(TAE)に対する減衰率γ/ωとκ95の関係が、伸長度の増加とともに増加することを見いだした。すなわち、そのκ95に対するスケーリングは、n = 1およびn = 2のTAEに対して以前に測定され理論的に説明された傾向と同一の傾向に従う。n = 3のTAEに対する測定の理論解析は、LEManコードを用いて実施された。結果は、プラズマのポロイダル断面において上下非対称性がごくわずかであるすべての磁気配位について、良好な一致(2倍以内)を示す。これらの実験結果は、燃焼プラズマ実験(ITERなど)におけるアルファ粒子駆動AEの安定性制御のためのリアルタイムアクチュエータとして、周辺形状パラメータを使用する可能性をさらに裏付けるものである。