Collisionless damping of the geodesic acoustic mode (GAM) in helical magnetic configuration is investigated by a drift-kinetic simulation. We utilize the neoclassical transport code 'FORTEC-3D', which solves the drift-kinetic equation based on the δf method, to study how the magnetic configuration affects the collisionless damping of GAMs. In a recent analytical study, in which a simplified expression for helical magnetic field was used, it was found that the helical ripples strengthen the damping rate of the GAM oscillation. In this paper, the change in the damping rate is investigated in detail for realistic magnetic field configurations of the Large Helical Device. It is found that the GAM damping is faster and the frequency is lower as the magnetic axis is shifted inwards. This result suggests the possibility of controlling both the neoclassical transport level and the GAM oscillation, or the zonal flow, in helical plasmas. The collisional effect on GAM damping is also investigated, however, it is found that the GAM oscillation in helical plasmas is insensitive to the collisional effect because the enhancement of collisionless damping by the magnetic field ripples is very strong.
ヘリカル磁場配位における測地音響モード（GAM）の無衝突減衰を、ドリフト運動論的シミュレーションにより調べた。我々は、δf法に基づくドリフト運動論的方程式を解く新古典輸送コード「FORTEC-3D」を利用し、磁場配位がGAMの無衝突減衰にどのように影響するかを研究した。最近の解析的研究では、ヘリカル磁場の簡略化された表現を用いて、ヘリカル・リップルがGAM振動の減衰率を強化することが見出された。本論文では、大型ヘリカル装置（LHD）の現実的な磁場配位に対して、減衰率の変化を詳細に調べる。磁気軸が内側にシフトするにつれて、GAMの減衰が速くなり、周波数が低くなることが見出された。この結果は、ヘリカルプラズマにおいて新古典輸送レベルとGAM（すなわち帯状流）振動の両方を制御できる可能性を示唆している。GAM減衰に対する衝突効果も調べたが、磁場リップルによる無衝突減衰の強化が非常に強いため、GAM振動は衝突効果に対して鈍感であることが見出された。