The ability to predict the stability of fast-particle-driven Alfvén eigenmodes in burning fusion plasmas requires a detailed understanding of the dissipative mechanisms that damp these modes. In order to address this question, the linear gyro-kinetic, electromagnetic code LIGKA (Lauber 2003 Linear gyrokinetic description of fast particle effects on the MHD stability in tokamaks PhD Thesis Technical University München, Lauber et al 2007 J. Comp. Phys.226 447) is employed to investigate their behaviour in realistic tokamak geometry.Recently, the model and the implementation of LIGKA were extended in order to capture rigorously the coupling of the shear Alfvén wave to the drift and sound waves. This coupling becomes important for the investigation of low-frequency modes such as the Alfvén cascade modes (AC), the beta-induced Alfvén eigenmodes (BAEs), the geodesic acoustic modes (GAMs), the energetic particle modes (EPMs) and—at even lower frequencies—the resistive wall modes (RWMs).The authors report on an effort to close the gap between high-n micro-scale turbulence codes (in their linear phase) and low-n global MHD codes. More precisely, the aim is to describe both regimes within the same framework of equations and with the same numerical implementation by improving the range of applicability and validity of LIGKA: an eigenvalue code allows one to explore both the local complex dispersion relations, e.g. kinetic Alfvén waves (electromagnetic), ion acoustic waves (electrostatic) or drift waves in realistic geometry and also their global eigenfunctions.As an application of this extension, an investigation of the kinetic RWM damping mechanisms is carried out.
燃焼核融合プラズマにおける高速粒子駆動アルヴェーン固有モードの安定性を予測するためには、これらのモードを減衰させる散逸機構の詳細な理解が必要である。この問題に取り組むため、線形ジャイロ運動論的電磁コードLIGKA（Lauber 2003、トカマクにおけるMHD安定性への高速粒子効果の線形ジャイロ運動論的記述、博士論文、ミュンヘン工科大学、Lauberら2007、J. Comp. Phys. 226、447）を用いて、現実的なトカマク幾何学におけるそれらの挙動を調査する。近年、LIGKAのモデルと実装は、せん断アルヴェーン波とドリフト波および音波との結合を厳密に捉えるために拡張された。この結合は、アルヴェーンカスケードモード（AC）、ベータ誘起アルヴェーン固有モード（BAE）、測地線音波モード（GAM）、高エネルギー粒子モード（EPM）、そしてさらに低周波数では抵抗性壁モード（RWM）などの低周波モードの調査において重要となる。著者らは、高周波数の微視的乱流コード（その線形段階）と低周波数の巨視的MHDコードとの間のギャップを埋める取り組みについて報告する。より具体的には、LIGKAの適用範囲と有効性を拡張することにより、両方の領域を同一の方程式系の枠組み内で、かつ同一の数値実装を用いて記述することを目的とする。この固有値コードにより、現実的な幾何学における局所的な分散関係（例えば、運動論的アルヴェーン波（電磁的）、イオン音波（静電的）、ドリフト波）と、それらの大域的固有関数の両方を探求することが可能となる。この拡張の応用として、運動論的RWM減衰機構の調査が実施される。