The hybrid code MEGA is used to simulate an abrupt large-amplitude event (ALE) in JT-60U shot E039672 that was strongly driven by a pair of negative-ion-based neutral beams (N-NBs). This configuration is known to be unstable to energetic particle modes (EPMs) with toroidal mode number n = 1. The purpose of this study is to look for a threshold with respect to the on-axis fast ion beta value, βh0, beyond which the EPM undergoes convective amplification (CA) and causes significant fast ion transport. This is motivated by the hypothesis that such a threshold may work as a trigger mechanism for relaxation events, such as ALE. In order to facilitate quantitative comparisons with the experiment, a realistic geometry and bulk pressure is used. Furthermore, MEGA is initialized with a fast ion distribution computed for JT-60U by an orbit-following Monte-Carlo code, and a passive vacuum region allows particles to travel without encountering artificial loss boundaries. Consistently with the experiment, the simulation predicts a burst time of about 0.3 ms and peak magnetic fluctuation levels around δBϑ/B < 10−3 at the plasma boundary. As βh0 is increased, a gradual increase in the CA of the EPM and in the convective transport of both resonant and nonresonant particles is found. The absence of a sharp transition between low- and high-amplitude fluctuations leads to the conclusion that the onset of CA does not suffice as a trigger mechanism for ALE.
ハイブリッドコードMEGAを用いて、JT-60UのショットE039672において負イオン中性粒子ビーム（N-NB）によって強く駆動された突発的な大振幅事象（ALE）のシミュレーションを行った。この配位は、トロイダルモード数n＝1の高エネルギー粒子モード（EPM）に対して不安定であることが知られている。本研究の目的は、オン軸高速イオンベータ値βh0に関して、EPMが対流増幅（CA）を起こし、有意な高速イオン輸送を引き起こす閾値を探索することである。これは、そのような閾値がALEのような緩和事象のトリガー機構として機能する可能性があるという仮説に基づいている。実験との定量的比較を容易にするため、現実的な幾何形状とバルク圧力を用いた。さらに、MEGAは、軌道追跡モンテカルロコードによってJT-60U用に計算された高速イオン分布で初期化され、受動的な真空領域により、粒子は人工的な損失境界に遭遇することなく移動できる。実験と整合的に、シミュレーションは約0.3msのバースト時間と、プラズマ境界におけるδBθ/B＜10⁻³程度の磁気揺動のピーク値を予測する。βh0を増加させると、EPMのCAと、共鳴粒子および非共鳴粒子の両方の対流輸送が徐々に増加することが見出された。低振幅揺動と高振幅揺動の間に鋭い遷移が存在しないことから、CAの開始はALEのトリガー機構として十分ではないという結論が得られた。