We have investigated the effect of different ion cyclotron resonance frequency (ICRF) heating schemes, of error field modes, of the plasma shape and edge magnetic shear, and of the ion ∇B drift direction on the stability of Alfvén eigenmodes (AEs). The use of multi-frequency or 2nd harmonic minority ICRF heating at high plasma density gives rise to a lower fast ion pressure gradient in the plasma core and to a reduced mode activity in the Alfvén frequency range. Externally excited low-amplitude error fields lead to a much larger AE instability threshold, which we attribute to a moderate radial redistribution of the fast ions. The edge plasma shape has a clear stabilizing effect on high-n, radially localized AEs. The damping rate of n = 1 toroidal AEs is a factor 3 higher when the ion ∇B drift is directed towards the divertor. These results represent a useful step towards the extrapolation of current scenarios to the inclusion of fusion-born alpha particles in ITER, with possible application for feedback control schemes for the various ITER operating regimes.
我々は、異なるイオンサイクロトロン共鳴周波数(ICRF)加熱方式、誤差磁場モード、プラズマ形状と端部磁気シア、およびイオン∇Bドリフト方向が、アルヴェーン固有モード(AE)の安定性に及ぼす影響を調査した。高密度プラズマにおける多周波数または第2高調波マイノリティICRF加熱の使用は、プラズマコア内の高速イオン圧力勾配を低下させ、アルヴェーン周波数領域におけるモード活動を低減させる。外部から励起された低振幅の誤差磁場は、AE不安定性の閾値を大幅に増大させ、これは高速イオンの緩やかな径方向再分布に起因すると考えられる。端部プラズマ形状は、高nの径方向に局在したAEに対して明確な安定化効果を示す。n = 1トロイダルAEの減衰率は、イオン∇Bドリフトがダイバータ方向を向いている場合に3倍高くなる。これらの結果は、現在のシナリオをITERにおける核融合生成アルファ粒子を含むシナリオへ外挿するための有用なステップであり、様々なITER運転領域におけるフィードバック制御スキームへの応用が可能である。