This paper presents results of extensive analysis of mode excitation observed during the operation of the Alfvén Eigenmode Active Diagnostic (AEAD) in the JET tokamak during the 2019-2020 deuterium campaign. Six of eight toroidally spaced antennas, each with independent power and phasing, were successful in actively exciting stable MHD modes in 479 plasmas. In total, magnetic resonances were detected with up to fourteen fast magnetic probes. In this work, we present the calculations of resonant frequencies f0, damping rates γ < 0, and toroidal mode numbers n, spanning the parameter ranges f0≈ 30–250 kHz, −γ ≈ 0–13 kHz, and . In general, good agreement is seen between the resonant and the calculated toroidal Alfvén Eigenmode frequencies, and between the toroidal mode numbers applied by the AEAD and estimated of the excited resonances. We note several trends in the database: the probability of resonance detection decreases with plasma current and external heating power; the normalized damping rate increases with edge safety factor but decreases with external heating. These results provide key information to prepare future experimental campaigns and to better understand the physics of excitation and damping of Alfvén Eigenmodes in the presence of alpha particles during the upcoming DT campaign, thereby extrapolating with confidence to future tokamaks.
本論文は、2019-2020年の重水素キャンペーン中にJETトカマクで実施されたアルヴェン固有モード能動診断（AEAD）の運転中に観測されたモード励起の詳細な解析結果を提示する。8つのトロイダル方向に配置されたアンテナのうち6つが、それぞれ独立した電力と位相制御を備え、479回のプラズマ放電において安定なMHDモードの能動励起に成功した。合計で、最大14個の磁気プローブを用いて磁気共鳴が検出された。本研究では、共鳴周波数f0、減衰率γ<0、トロイダルモード数nの計算結果を示す。これらのパラメータは、f0≈30–250 kHz、−γ≈0–13 kHzの範囲にわたり、トロイダルモード数nも広範囲にわたって同定された。一般に、共鳴周波数と計算されたトロイダルアルヴェン固有モード周波数の間には良好な一致が見られ、またAEADによって印加されたトロイダルモード数と推定された励起モードのトロイダルモード数の間にも良好な一致が確認された。データベースの解析からいくつかの傾向が明らかになった：共鳴検出の確率はプラズマ電流と外部加熱パワーの増加とともに減少し、規格化された減衰率は周辺安全係数の増加とともに増加する一方、外部加熱パワーの増加とともに減少する。これらの結果は、今後の実験キャンペーンの計画に重要な情報を提供し、重水素-トリチウム運転中のアルファ粒子存在下におけるアルヴェン固有モードの励起・減衰物理の理解を深めるものである。これにより、将来のトカマク装置への確実な外挿が可能となる。